CN109848138A - 一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法，包括：S1、对电网异物激光清理装置进行预标校；S2、根据预标校结果，使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理，并进行现场修正。本发明可操作性强、温度环境适应性强、可实现不同视场自适应且成本低。

Description

一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法

技术领域

本发明涉及激光技术领域。更具体地，涉及一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法。

背景技术

电网异物激光清理装置通常的清理对象为树枝、布条、尼龙绳等厘米级的小尺寸衣物，为满足清除能量要求照射至清理对象的激光光斑直径需小于1cm。而电网异物激光清理装置的工作距离通常在一百至两百米，为实现对清理对象的有效清理，需将激光束准确瞄准至清除对象上，瞄准精度要求达到20～50μrad。因而电网激光异物清除系统对瞄准点精度要求较高。

现有的瞄准点标校方法包括共轴光路标校法和离轴光路标校法：(1)共轴光路标校法采用成像光路与激光发射光路共用光轴，光学系统兼顾可见光相机成像和红外激光发射系统调焦功能，需要对光学器件做无热化设计，现有可见光相机货架产品不能满足使用要求，存在系统复杂、体积大、成本高的缺点。(2)离轴光路标校法中成像光路与激光发射光路的光轴相互平行，标校方法分为有现场调节和现场出光确定两种方法，其中，现场调节方法需要在作业现场进行成像光路和激光发射光路的光轴校正，存在操作专业性强、对运输振动和温度变化适应性差、用户体验差的问题；现场出光确定方法不需要进行光轴调节，而采用现场出光寻找实际出光点位置，对操作人员的经验要求高，存在作业时间长、产品体验差的问题。

因此，需要提供一种新的电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法，以实现对电网异物激光清理装置对远距离异物的高效瞄准，提高对复杂运输路况和环境温度变化的适应性，解决对光学系统光学链路的结构稳定性要求高的问题，同时降低机械加工和光学调试难度。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法，包括：

S1、对电网异物激光清理装置进行预标校，包括：

选取多个标校距离并分别在各标校距离放置标校靶板；

对于每个标校距离，同步调节电网异物激光清理装置的成像光路与激光出射光路的方向，使得电网异物激光清理装置的成像视场中心对准对应的标校靶板的中心十字标记；

选取成像视场大小后控制电网异物激光清理装置出射激光束，记录激光束在对应的标校靶板的瞄准点位置相对于对应的标校靶板的中心十字标记的位置差值作为对应于每个标校距离及视场大小的标校结果；

将对应于每个标校距离及视场大小的标校结果记录为瞄准点预标校表；

S2、使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理时，基于用户输入的工作距离及成像视场大小，对瞄准点预标校表中的数据采用差值算法计算得到电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置并显示于电网异物激光清理装置的成像图像中。

优选地，所述选取多个标校距离进一步包括：在电网异物激光清理装置的最小工作距离至最大工作距离之间选取多个标校距离。

优选地，所述选取多个标校距离进一步包括：在用户选择的常用工作距离范围内选取至少五个标校距离。

优选地，步骤S2还包括对电网异物激光清理装置进行现场修正，包括：

根据电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置，控制所述电网异物激光清理装置对准异物出射激光束；

根据电网异物激光清理装置的成像图像中获取的电网异物激光清理装置出射激光束的实际瞄准点位置修正现场瞄准点位置。

本发明的有益效果如下：

本发明所述技术方案具有可操作性强、温度环境适应性强、可实现不同视场自适应且成本低等优点。其中，预标校过程，降低了机械加工精度要求和人工光路调试难度，可使用现有的常规成像设备，成本低；使用过程中操作简单，避免了复杂的瞄准点标记。现场修正过程，实现了在电网异物激光清理装置出现漂移情况下可方便地重新标记瞄准点，提升了电网异物激光清理装置对运输和温度环境的适应性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本发明实施例提供的电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法的流程图。

图2示出预标校与现场修正的操作界面的示意图。

图3示出瞄准点标校参数表的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的实施例提供了一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法，包括：

S1、对电网异物激光清理装置进行预标校，包括：

选取多个标校距离并分别在各标校距离放置标校靶板；

对于每个标校距离，同步调节电网异物激光清理装置的成像光路与激光出射光路的方向，使得电网异物激光清理装置的成像视场中心对准对应的标校靶板的中心十字标记；

选取成像视场大小后控制电网异物激光清理装置出射激光束，记录激光束在对应的标校靶板的瞄准点位置相对于对应的标校靶板的中心十字标记的位置差值作为对应于每个标校距离及视场大小的标校结果；

将对应于每个标校距离及视场大小的标校结果记录为瞄准点预标校表；

S2、使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理时，基于用户输入的工作距离及成像视场大小，对瞄准点预标校表中的数据采用差值算法计算得到电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置并显示于电网异物激光清理装置的成像图像中；

对电网异物激光清理装置进行现场修正，包括：

根据电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置，控制电网异物激光清理装置对准异物出射激光束；

根据电网异物激光清理装置的成像图像中获取的电网异物激光清理装置出射激光束的实际瞄准点位置修正现场瞄准点位置。

本实施例提供的电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法中，预标校步骤，降低了机械加工精度要求和人工光路调试难度，可使用现有的常规成像设备，成本低；使用过程中操作简单，避免了复杂的瞄准点标记。现场修正步骤，实现了在电网异物激光清理装置出现漂移情况下可方便地重新标记瞄准点，提升了电网异物激光清理装置对运输和温度环境的适应性。综上，本实施例提供的电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法具有可操作性强、温度环境适应性强、可实现不同视场自适应且成本低等优点。

在本实施例的一些可选的实现方式中，选取多个标校距离进一步包括：在电网异物激光清理装置的最小工作距离至最大工作距离之间选取多个标校距离。该实现方式可涵盖电网异物激光清理装置的全工作距离范围，使得预标校得到的瞄准点预标校表可适用于各工作现场。

在本实施例的一些可选的实现方式中，选取多个标校距离进一步包括：在用户选择的常用工作距离范围内选取至少五个标校距离。该实现方式可实现针对常用的工作距离范围，预标校得到的瞄准点预标校表的数据密度较大，保证了在常用的工作距离范围中，使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理时，基于用户输入的工作距离及成像视场大小，对瞄准点预标校表中的数据采用差值算法计算得到电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置的精确性。

如图2所示的一种预标校与现场修正的操作界面的举例，其中左侧显示的图像为电网异物激光清理装置的成像图像，右侧为触控按键显示区域。在预标校阶段，用户选取多个标校距离并分别在各标校距离放置标校靶板；对于每个标校距离，同步调节电网异物激光清理装置的成像光路与激光出射光路的方向，使得电网异物激光清理装置的成像视场中心7对准对应的标校靶板的中心十字标记6；通过成像视场大小选择框4选取成像视场大小并在工作距离输入框3输入标校靶板对应的标校距离后，控制电网异物激光清理装置出射激光束，记录激光束在对应的标校靶板的位置1处的瞄准点位置相对于对应的标校靶板的中心十字标记6的位置差值(包括X轴差值和Y轴差值)作为对应于输入的标校距离及选择视场大小的标校结果，完成针对每个标校距离的预标校后将对应于每个标校距离及视场大小的标校结果记录为如图3所示的瞄准点预标校表。在使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理时，电网异物激光清理装置基于用户在工作距离输入框3输入的工作距离及通过成像视场大小选择框4选取的成像视场大小，对瞄准点预标校表中的数据采用差值算法计算得到位置2处的电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置并显示于电网异物激光清理装置的成像图像中；根据现场瞄准点位置2，控制电网异物激光清理装置对准异物出射激光束；如果由于运输和温度环境等因素出现漂移偏差，电网异物激光清理装置出射激光束的实际瞄准点位置为位置1处，则用户在触控现场修正使能按键5后可手动触控(点选)成像画面以修正现场瞄准点位置，最终实现调整电网异物激光清理装置的激光束出射方向以精确对准异物。

本实施例采用预标校和现象修正相结合的方式，提高了激光瞄准点精度，相较于共轴光路标校法系统复杂度大大降低，相较于离轴光路标校法的产品体验有极大提升，降低对操作人员要求，提高了电网异物激光清理装置的环境适应性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (4)

1.一种电网异物激光清理装置的瞄准点标校方法，其特征在于，包括：

S1、对电网异物激光清理装置进行预标校，包括：

选取多个标校距离并分别在各标校距离放置标校靶板；

对于每个标校距离，同步调节电网异物激光清理装置的成像光路与激光出射光路的方向，使得电网异物激光清理装置的成像视场中心对准对应的标校靶板的中心十字标记；

选取成像视场大小后控制电网异物激光清理装置出射激光束，记录激光束在对应的标校靶板的瞄准点位置相对于对应的标校靶板的中心十字标记的位置差值作为对应于每个标校距离及视场大小的标校结果；

将对应于每个标校距离及视场大小的标校结果记录为瞄准点预标校表；

S2、使用电网异物激光清理装置进行电网异物清理时，基于用户输入的工作距离及成像视场大小，对瞄准点预标校表中的数据采用差值算法计算得到电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置并显示于电网异物激光清理装置的成像图像中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取多个标校距离进一步包括：在电网异物激光清理装置的最小工作距离至最大工作距离之间选取多个标校距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取多个标校距离进一步包括：在用户选择的常用工作距离范围内选取至少五个标校距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2还包括对电网异物激光清理装置进行现场修正，包括：

根据电网异物激光清理装置的现场瞄准点位置，控制所述电网异物激光清理装置对准异物出射激光束；

根据电网异物激光清理装置的成像图像中获取的电网异物激光清理装置出射激光束的实际瞄准点位置修正现场瞄准点位置。