CN113571999A - 一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置，包括外壳，外壳内安装有激光光源，激光光源连接至分光器，分光器设置有三条出光通道，外壳内并列安装有一个第一鲍威尔棱镜和两个第二鲍威尔棱镜，三条出光通道分别与第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜连接，第一鲍威尔棱镜安装在第一基座上，第一基座安装在第一纵向伺服电机上，第二鲍威尔棱镜安装在第二基座上，第二基座安装在横向伺服电机上，横向伺服电机安装在第二纵向伺服电机上，第二基座上安装有摆动伺服电机，外壳出光孔的内侧设置有第一亮度检测单元，外壳的外侧设置有第二亮度检测单元。本发明能够改进现有技术的不足，提高了线形激光的亮度均匀度。

Description

一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及人机交互技术领域，尤其是一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置及其控制方法。
背景技术
路面损坏探测设备是通过阵列相机对路面进行扫描，然后对扫描结果进行分析得到探测结果的。在对路面进行扫描时需要使用到线形激光进行照明。现有的线形激光通常使用鲍威尔棱镜生成，在线形激光的两端会不可避免的出现亮度降低的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置及其控制方法，能够解决现有技术的不足，提高了线形激光的亮度均匀度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置，包括外壳，外壳内安装有激光光源，激光光源连接至分光器，分光器设置有三条出光通道，外壳内并列安装有一个第一鲍威尔棱镜和两个第二鲍威尔棱镜，两个第二鲍威尔棱镜位于第一鲍威尔棱镜的两侧，三条出光通道分别与第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜连接，第一鲍威尔棱镜安装在第一基座上，第一基座安装在第一纵向伺服电机上，第二鲍威尔棱镜安装在第二基座上，第二基座安装在横向伺服电机上，横向伺服电机安装在第二纵向伺服电机上，第二基座上安装有摆动伺服电机，摆动伺服电机上安装有遮光板，遮光板位于第二鲍威尔棱镜的外侧，外壳出光孔的内侧设置有第一亮度检测单元，外壳的外侧设置有第二亮度检测单元。
一种上述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，包括以下步骤：
A、开启激光光源激光通过分光器分别进入第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜，在外壳的出光孔形成线形激光；
B、第一亮度检测单元对外壳出光孔内侧的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第二鲍威尔棱镜的位置以及三条出光通道的光强比值进行调整；
C、第二亮度检测单元对照射在路面上的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜的位置以及遮光板的角度进行调整。
作为优选，步骤B中，对第二鲍威尔棱镜的位置以及三条出光通道的光强比值进行调整包括以下步骤，
B1、首先分析第一鲍威尔棱镜射出的线形激光的亮度均匀度，在线形激光的两端标记出亮度低于设定阈值的区域；
B2、通过横向伺服电机调整第二鲍威尔棱镜与第一鲍威尔棱镜的横向相对位置，使第二鲍威尔棱镜射出的线形激光完全覆盖步骤B1标记出的区域；
B3、调整分光器的出光强度比例，使第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜出射激光合成的线性激光亮度均匀度符合预设要求。
作为优选，步骤B3中，分光器调整完毕后，根据线形激光亮度分布再次对第二鲍威尔棱镜的横向位置进行调整。
作为优选，步骤C中，对第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜的位置以及遮光板的角度进行调整包括以下步骤，
C1、根据路面待检测位置与外壳出光孔的距离，通过第一纵向伺服电机和第二纵向伺服电机同步调整第一鲍威尔棱镜和第二鲍威尔棱镜的纵向位置；
C2、调整遮光板的角度，使投射在待检测路面上的线形激光总长度符合预设要求；
C3、根据投射在待检测路面上的线形激光的亮度分布对第二鲍威尔棱镜的横向位置进行调整。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过优化线形激光的生成结构，利用三个线形激光的组合提高组合后线形激光的亮度均匀性。同时通过对线形激光亮度的两级检测和两级调节，保证在不同的使用环境下线形激光组合过程处于最佳状态。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
具体实施方式
参照图1，本发明一个具体实施方式包括外壳1，外壳1内安装有激光光源2，激光光源2连接至分光器3，分光器3设置有三条出光通道4，外壳1内并列安装有一个第一鲍威尔棱镜5和两个第二鲍威尔棱镜6，两个第二鲍威尔棱镜6位于第一鲍威尔棱镜5的两侧，三条出光通道4分别与第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6连接，第一鲍威尔棱镜5安装在第一基座7上，第一基座7安装在第一纵向伺服电机8上，第二鲍威尔棱镜6安装在第二基座9上，第二基座9安装在横向伺服电机10上，横向伺服电机10安装在第二纵向伺服电机11上，第二基座9上安装有摆动伺服电机12，摆动伺服电机12上安装有遮光板13，遮光板13位于第二鲍威尔棱镜6的外侧，外壳1出光孔的内侧设置有第一亮度检测单元14，外壳1的外侧设置有第二亮度检测单元15。
一种上述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，包括以下步骤：
A、开启激光光源2激光通过分光器3分别进入第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6，在外壳1的出光孔形成线形激光；
B、第一亮度检测单元14对外壳1出光孔内侧的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第二鲍威尔棱镜6的位置以及三条出光通道4的光强比值进行调整；
C、第二亮度检测单元15对照射在路面上的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6的位置以及遮光板13的角度进行调整。
步骤B中，对第二鲍威尔棱镜6的位置以及三条出光通道4的光强比值进行调整包括以下步骤，
B1、首先分析第一鲍威尔棱镜5射出的线形激光的亮度均匀度，在线形激光的两端标记出亮度低于设定阈值的区域；
B2、通过横向伺服电机10调整第二鲍威尔棱镜6与第一鲍威尔棱镜5的横向相对位置，使第二鲍威尔棱镜6射出的线形激光完全覆盖步骤B1标记出的区域；
B3、调整分光器3的出光强度比例，使第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6出射激光合成的线性激光亮度均匀度符合预设要求。
步骤B3中，分光器3调整完毕后，根据线形激光亮度分布再次对第二鲍威尔棱镜6的横向位置进行调整。
步骤C中，对第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6的位置以及遮光板13的角度进行调整包括以下步骤，
C1、根据路面待检测位置与外壳1出光孔的距离，通过第一纵向伺服电机8和第二纵向伺服电机11同步调整第一鲍威尔棱镜5和第二鲍威尔棱镜6的纵向位置；
C2、调整遮光板13的角度，使投射在待检测路面上的线形激光总长度符合预设要求；
C3、根据投射在待检测路面上的线形激光的亮度分布对第二鲍威尔棱镜6的横向位置进行调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种用于路面损坏图像采集系统的照明装置，其特征在于：包括外壳（1），外壳（1）内安装有激光光源（2），激光光源（2）连接至分光器（3），分光器（3）设置有三条出光通道（4），外壳（1）内并列安装有一个第一鲍威尔棱镜（5）和两个第二鲍威尔棱镜（6），两个第二鲍威尔棱镜（6）位于第一鲍威尔棱镜（5）的两侧，三条出光通道（4）分别与第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6）连接，第一鲍威尔棱镜（5）安装在第一基座（7）上，第一基座（7）安装在第一纵向伺服电机（8）上，第二鲍威尔棱镜（6）安装在第二基座（9）上，第二基座（9）安装在横向伺服电机（10）上，横向伺服电机（10）安装在第二纵向伺服电机（11）上，第二基座（9）上安装有摆动伺服电机（12），摆动伺服电机（12）上安装有遮光板（13），遮光板（13）位于第二鲍威尔棱镜（6）的外侧，外壳（1）出光孔的内侧设置有第一亮度检测单元（14），外壳（1）的外侧设置有第二亮度检测单元（15）。
2.一种权利要求1所述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
A、开启激光光源（2）激光通过分光器（3）分别进入第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6），在外壳（1）的出光孔形成线形激光；
B、第一亮度检测单元（14）对外壳（1）出光孔内侧的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第二鲍威尔棱镜（6）的位置以及三条出光通道（4）的光强比值进行调整；
C、第二亮度检测单元（15）对照射在路面上的线形激光亮度分布进行检测，根据检测结果对第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6）的位置以及遮光板（13）的角度进行调整。
3.根据权利要求2所述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，其特征在于：步骤B中，对第二鲍威尔棱镜（6）的位置以及三条出光通道（4）的光强比值进行调整包括以下步骤，
B1、首先分析第一鲍威尔棱镜（5）射出的线形激光的亮度均匀度，在线形激光的两端标记出亮度低于设定阈值的区域；
B2、通过横向伺服电机（10）调整第二鲍威尔棱镜（6）与第一鲍威尔棱镜（5）的横向相对位置，使第二鲍威尔棱镜（6）射出的线形激光完全覆盖步骤B1标记出的区域；
B3、调整分光器（3）的出光强度比例，使第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6）出射激光合成的线性激光亮度均匀度符合预设要求。
4.根据权利要求3所述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，其特征在于：步骤B3中，分光器（3）调整完毕后，根据线形激光亮度分布再次对第二鲍威尔棱镜（6）的横向位置进行调整。
5.根据权利要求3所述的用于路面损坏图像采集系统的照明装置的控制方法，其特征在于：步骤C中，对第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6）的位置以及遮光板（13）的角度进行调整包括以下步骤，
C1、根据路面待检测位置与外壳（1）出光孔的距离，通过第一纵向伺服电机（8）和第二纵向伺服电机（11）同步调整第一鲍威尔棱镜（5）和第二鲍威尔棱镜（6）的纵向位置；
C2、调整遮光板（13）的角度，使投射在待检测路面上的线形激光总长度符合预设要求；
C3、根据投射在待检测路面上的线形激光的亮度分布对第二鲍威尔棱镜（6）的横向位置进行调整。
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