CN117128866A - 一种激光位移传感器和位移测量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光位移传感器和位移测量的方法。其中，激光位移传感器包括：点激光光源、反射振镜、弧面反射单元、感光成像元件和控制单元；弧面反射单元包括第一定点、第二定点和弧面反射表面；控制单元用于调整反射振镜的振动参数；弧面反射表面用于反射多束反射光束至第二定点以使多束反射光束在第二定点聚焦形成第二探测光束；控制单元还用于根据感光成像元件的感光图像确定第二探测光束的光斑中心并根据光斑中心确定待测物体的位移。本发明的技术方案，提高了感光图像的成像质量，使得后续计算光斑中心更加精准，以实现更精准的位移测量，提高了激光位移传感器的测量精度。

Description

一种激光位移传感器和位移测量的方法

技术领域

本发明涉及高精度检测技术领域，尤其涉及一种激光位移传感器和位移测量的方法。

背景技术

目前，激光位移传感器普遍应用三角反射法的原理，即激光二极管发出的激光束照射到被测物体表面，反射回来的光线投射到感光元件矩阵上。根据被测物体表面距离点激光光源的不同，在感光元件矩阵上的成像位置也会有差异，通过计算感光元件矩阵上成像光斑的中心，即可确认被测物体的表面位移。

由于位移测量值与成像光斑中心成对应关系，因此测量精度极大地受成像光斑质量的影响。但因为激光为相干光源，故不可避免地带来激光散斑效应，即相干光照射被测物体时，不同的面元反射或散射的光波动在空间相遇时会发生干涉现象，会在被测物体表面形成随机、不规则的光强分布的斑点。激光散斑效应会造成成像光斑的变形，影响成像光斑中心的计算，进而影响激光位移传感器的测量精度。

发明内容

本发明提供了一种激光位移传感器和位移测量的方法，以解决光束在待测物面上的散斑效应，导致感光图像光斑中心的计算精度差，进而影响激光位移传感器测量精度的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种激光位移传感器，其中包括：

点激光光源、反射振镜、弧面反射单元、感光成像元件和控制单元；弧面反射单元包括第一定点、第二定点和弧面反射表面；

点激光光源用于出射第一探测光束；

反射振镜位于第一探测光束的传播路径上且位于第一定点，且反射振镜与控制单元通信连接；控制单元用于调整反射振镜的振动参数以使第一探测光束经反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；

弧面反射表面位于多束反射光束的传播路径上，用于反射多束反射光束至第二定点以使多束反射光束在第二定点聚焦形成第二探测光束；

待测物体位于第二探测光束的传播路径上，经待测物体反射后携带待测物体探测信息的第二探测光束入射至感光成像元件；

控制单元还与感光成像元件通信连接，用于根据感光成像元件的感光图像确定第二探测光束的光斑中心并根据光斑中心确定待测物体的位移。

可选的，振动参数包括振动方向和/或振动频率。

可选的，控制单元还与点激光光源通信连接，用于控制第一探测光束的预设出射周期；

控制单元还用于根据预设出射周期以及感光成像元件的单帧采集时间确定感光成像元件的采集帧数。

可选的，弧面反射单元包括椭圆反射镜或者椭球反射镜。

可选的，激光位移传感器还包括聚焦透镜；

聚焦透镜设置在点激光光源和反射振镜之间的光路中，用于聚焦第一探测光束。

可选的，激光位移传感器还包括成像透镜；

成像透镜设置在待测物体和感光成像元件之间的光路中，用于接收第二探测光束并投射第二探测光束至感光成像元件上。

可选的，待测物体的表面延长面、成像透镜的延长面和感光成像元件的延长面相交于一条直线。

可选的，控制单元包括驱动电路和信息处理器；

驱动电路分别与反射振镜通信连接，用于调整反射振镜的振动参数以使第一线性探测光束经反射振镜反射后形成出射方向不同的多束线性光束；信息处理器与感光成像元件通信连接，用于根据感光成像元件的感光图像确定第二探测光束的光斑中心并根据光斑中心确定待测物体的位移。

根据本发明的另一方面，提供了一种位移测量的方法，该方法应用于激光位移传感器中，位移测量方法包括：

控制反射振镜调整振动参数，以使得点激光光源出射的第一探测光束经反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；多束反射光束经弧面反射表面反射后在第二定点聚焦形成第二探测光束；

获取携带待测物体探测信息的第二探测光束在感光成像元件的感光图像；

根据感光图像确定第二探测光束的光斑中心；

根据光斑中心确定待测物体的位移。

可选的，控制单元还与点激光光源通信连接；

获取携带待测物体探测信息的第二探测光束在感光成像元件的感光图像，包括：

确定感光成像元件单帧图像的采集时间t；

控制感光成像元件按照采集时间t采集数据并成像，得到成像图案；

确定预设出射周期T内感光图像单元采集的图像帧数N；N满足N＝T/t，N为正整数；

根据感光图像确定第二探测光束的光斑中心，包括：

获取每帧成像图案中不同子像素的灰阶值并确定N帧成像图案中不同子像素的灰阶加和值；

根据每个子像素的灰阶加和值确定第二探测光束的光斑中心。

本发明的技术方案中利用点激光光源出射的激光光束经过反射振镜形成多束出射方向不同的反射光束，并聚焦至待测物体表面，在一定程度上抑制了聚焦在待测物体表面上的光斑散斑，提高了感光图像的质量，使得后续计算光斑中心更加精准，以实现更精准的位移测量，提高了激光位移传感器的测量精度。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例提供的一种激光位移传感器的工作原理图；

图2是根据本发明实施例提供的第一种位移测量的方法流程图；

图3是根据本发明实施例提供的第二种位移测量的方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本发明实施例提供的一种激光位移传感器的工作原理图，本实施例可适用于微米级和亚微米级的位移测量，如图1所示，该激光位移传感器包括：

点激光光源1、反射振镜2、弧面反射单元3、感光成像元件4和控制单元；弧面反射单元3包括第一定点31、第二定点32和弧面反射表面33；

点激光光源1用于出射第一探测光束；

反射振镜2位于第一探测光束的传播路径上且位于第一定点31，且反射振镜2与控制单元通信连接；控制单元用于调整反射振镜2的振动参数以使第一探测光束经反射振镜2反射后形成出射方向不同的多束反射光束；

弧面反射表面33位于多束反射光束的传播路径上，用于反射多束反射光束至第二定点32以使多束反射光束在第二定点32聚焦形成第二探测光束；

待测物体6位于第二探测光束的传播路径上，经待测物体6反射后携带待测物体6探测信息的第二探测光束入射至感光成像元件4；

控制单元还与感光成像元件4通信连接，用于根据感光成像元件4的感光图像确定第二探测光束的光斑中心并根据光斑中心确定待测物体6的位移。

其中，点激光光源1可为激光二极管，利用二极管的发光原理激光二极管出射第一探测光束，第一探测光束可为激光光束。

反射振镜2可为一种可驱动的反射镜，控制单元可驱动反射振镜2，调整反射振镜2的振动参数，在一些实施例中，振动参数包括振动方向和/或振动频率，其中振动方向包括反射振镜2的光学偏转方向，振动频率包括反射振镜2的偏转频率。在实际应用过程中，反射振镜2具体可为基于微机电系统技术制作而成的反射振镜2，本发明实施例对反射振镜2的类型不做具体限定。

其中，弧面反射单元3可为具有一定曲率的反射镜，具有汇聚光线的作用；第一定点31和第二定点32可为弧面反射单元3的两个聚焦点，以任一角度经过第一定点31的光线经弧面反射表面33反射并在第二定点32聚焦。

具体的，反射振镜2位于第一探测光束的传播路径上且位于第一定点31，控制单元控制反射振镜2的振动方向和/或振动频率将点激光光源1出射的第一探测光束在第一定点31反射形成出射方向不同的多束反射光束，使得反射光束入射弧面反射表面33的不同位置，弧面反射表面33接收出射方向不同的多束反射光束并在第二定点32汇聚光束形成第二探测光束。待测物体6位于第二探测光束的传播路径上且第二定点32位于待测物体表面，使得多束反射光束在第二定点32聚焦，即在待测物体6上聚焦。

可以理解的是，在微观层面上，弧面反射表面33的不同位置存在细微差异，故当第一定点31汇聚的光束入射弧面反射表面33的不同位置时，经弧面反射表面33反射的多束反射光束具有不同的相干特性，不同相干特性的反射光束汇聚在第二定点32，反射光束不同的相干特性使得在待测物体表面产生的光斑散斑效果得到一定抑制。即本发明实施例中反射振镜2的作用是将第一探测光束反射成出射方向不同的反射光束以使得后续聚焦的反射光束具有不同的相干特性，使得每一时刻散斑的分布不同且随机，从而抑制反射光束在待测物体表面产生的散斑；弧面反射单元3的作用为将以任一角度经过第一定点31的光束聚焦至第二定点32即待测物体表面。

进一步地，感光成像元件4为可将光学成像转换成电信号的一种元件，在具体应用中感光成像元件4可为电荷耦合元件或者互补金属氧化物半导体器件；待测物体探测信息可为待测物体6的信息，具体为待测物体的位移信息和/或待测物体的表面平整度信息，具体的，多束反射光束在第二定点32聚焦形成光斑后在待测物体表面发生反射，携带待测物体探测信号的第二探测光束至感光成像元件4，在感光成像元件4的第一位置形成感光图像，当第二定点32位置不变，待测物体6的位置发生变化时，反射光束在待测物体表面形成的光斑发生改变且在感光成像元件4的第二位置形成感光图像，可以理解的是，由于本发明实施例的激光位移传感器用于微米级或者亚微米级测量，故当待测物体6的位置发生变化但在预设离焦范围内时，不影响光斑形成的效果。其中，预设离焦范围可根据弧面反射表面的光学性质和激光位移传感器的应用场景实际标定，本发明实施例在此不做限定。进一步地，通过感光图像计算第二探测光束的光斑中心，根据光斑中心的位置变化，确定待测物体6的位移。

本发明实施例中采用点激光光源1，第二定点32为汇聚点，利用点激光光源1、反射振镜2、弧面反射单元3、感光成像元件4和控制单元形成的位移传感器，直接进行成像，在一定程度上抑制了散斑的形成，并且使得光线可以在待测物体6的目标区域精确聚焦，实现高精度轮廓测量。例如在实际应用过程中，可以应用于短距离、短量程的测量系统，例如利用激光位移传感器精准测量集成电路阵脚的高度、太阳能板的活动层、变焦物镜的组装精确度和连接器的高度等。

本发明实施例的技术方案，利用点激光光源出射的激光光束经过反射振镜形成多束出射方向不同的反射光束，并聚焦至待测物体表面，在一定程度上抑制了聚焦在待测物体表面上的光斑散斑，提高了感光图像的质量，使得后续计算光斑中心更加精准，以实现更精准的位移测量，提高了激光位移传感器的测量精度。

可选的，控制单元还与点激光光源通信连接(图中未示出)，用于控制第一探测光束的预设出射周期；

控制单元还用于根据预设出射周期以及感光成像元件的单帧采集时间确定感光成像元件的采集帧数。

其中，第一探测光束的预设出射周期可为点激光光源控制第一探测光束连续性放光的时间，预设出射周期与点激光光源的功耗、散热和寿命相关，并且决定第二探测光束形成的光斑质量。

进一步地，控制单元控制点激光光源在预设出射周期出射第一探测光束并经过一定光路在待测物体表面形成光斑，当预设出射周期时间过短时，反射光束过少，在待测物体表面不能形成形状集中的光斑且亮度过低，进而不便于判定光斑中心；当预设出射周期时间过长时，反射光束过多集中在待测物体表面，光斑形成的边缘轮廓会逐渐增大，也会同样影响判定光斑中心的准确性。

其中，单帧采集时间为感光成像元件的单帧数据采集时间，设定预设出射周期为T，单帧采集时间为t，则感光成像元件的采集帧数N满足，N＝T/t。

具体的，控制单元控制第一探测光束在预设出射周期内出射光线，并在待测物体表面形成光斑，感光成像元件的单帧采集时间为t，在感光成像元件采集过程中，由于不同时间点对应不同的感光图像，因此在预设出射周期内感光成像元件获得N帧不同的感光图像，使得在后续计算感光图像中心的过程中准确度更高。

本发明实施例的技术方案，通过设定点激光光源的预设出射周期以及感光成像元件的单帧采集时间，使得感光成像元件再预设出射周期内获得多个感光图像，保证了第一探测光束可以在预设出射周期内连续出射并在感光成像元件上获取多组感光图像，增加光斑中心计算的样本数量，提高测量精度。

可选的，继续参考图1所示，弧面反射单元3包括椭圆反射镜或者椭球反射镜。

其中，第一定点31和第二定点32可为椭圆反射镜或者椭球反射镜的焦点，可以理解的是，当弧面反射单元3包括椭圆反射镜或者椭球反射镜时，基于光学原理以任一角度经过第一定点31的光线在弧面反射表面33反射后会在第二定点32汇聚，以此保证光线的汇聚。

在实际应用过程中，可选用对装配精度敏感度低的椭圆反射镜，以降低激光位移传感器的装配难度。

本发明实施例中设置椭圆反射镜或者椭球反射镜，便于激光位移传感器的加工制作，同时通过硬件的光学原理保证了光线的传播质量。

可选的，继续参考图1所示，激光位移传感器还包括聚焦透镜7；

聚焦透镜7设置在点激光光源1和反射振镜2之间的光路中，用于聚焦第一探测光束。

其中，聚焦透镜7设置在点激光光源1和反射振镜2之间的光路中，将点激光光源1出射的第一探测光束聚焦至反射振镜2的第一定点31位置处，同时聚焦透镜7还可消除不规则的光束，保证光线的传播质量。

可选的，继续参考图1所示，激光位移传感器还包括成像透镜8；

成像透镜8设置在待测物体6和感光成像元件4之间的光路中，用于接收第二探测光束并投射第二探测光束至感光成像元件4上。

其中，成像透镜8用于将待测物体表面反射后的第二探测光束投射至感光成像元件4上，使得聚焦在第二定点32上的光斑可以在感光成像元件4上形成感光图像，提高了感光图像的质量，提高光斑中心计算的精确度。

可选的，继续参考图1所示，待测物体6的表面延长面、成像透镜8的延长面和感光成像元件4的延长面相交于一条直线。

其中，当待测物体6的表面延长面、成像透镜8的延长面和感光成像元件4的延长面相交于一条直线时，符合沙姆定律，即可形成全面清晰的图像，以此进一步保证感光图像的成像质量。

可选的，图中未示出，控制单元包括驱动电路和信息处理器；

驱动电路与反射振镜通信连接，用于调整所述反射振镜的振动参数以使所述第一探测光束经所述反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；信息处理器与感光成像元件通信连接，用于根据感光成像元件的感光图像确定第二探测光束的光斑中心并根据光斑中心确定待测物体的位移。

其中，驱动电路用于驱动反射振镜，使得反射振镜调整振动方向和振动频率，保证经反射振镜反射后的第一探测光束形成出射方向不同的多束反射光束，进一步保证聚焦在待测物面的光线相干特性不同；信息处理器可采集感光成像元件上的感光图像数据并经数据分析提取光斑中心，根据光斑中心的位置进一步确定待测物体的位移。

在一些实施例中，信息处理器还可根据感光图像的数据进一步平滑散斑，起到抑制散斑的作用；在一些实施例中，驱动电路还可与点激光光源通信连接，对点激光光源进行发光控制。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种位移测量的方法，该方法应用于激光位移传感器中，图2是根据本发明实施例提供的第一种位移测量的方法流程图，结合图1和图2所示，位移测量方法包括：

S10、控制反射振镜调整振动参数，以使得点激光光源出射的第一探测光束经反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；多束反射光束经弧面反射表面反射后在第二定点聚焦形成第二探测光束。

具体的，反射振镜2位于第一探测光束的传播路径上且位于第一定点31，控制单元控制反射振镜2的振动方向和振动频率将点激光光源1出射的第一探测光束在第一定点31反射形成出射方向不同的多束反射光束，使得反射光束入射弧面反射表面33的不同位置，弧面反射表面33接收出射方向不同的多束反射光束并在第二定点32汇聚光束形成第二探测光束。待测物体6位于第二探测光束的传播路径上且第二定点32位于待测物体表面，使得多束反射光束在第二定点32聚焦，即在待测物体6上聚焦。

S11、获取携带待测物体探测信息的第二探测光束在感光成像元件的感光图像。

具体的，多束反射光束在第二定点32聚焦形成光斑后在待测物体表面反射出第二探测光束至感光成像元件4，在感光成像元件4上形成感光图像。

当待测物体6的位置发生变化时，反射光束在待测物体表面形成的光斑发生改变且在感光成像元件4的另一位置形成感光图像，根据感光成像位置的不同可以待测物体6的位移。

S12、根据感光图像确定第二探测光束的光斑中心。

其中，可基于感光图像的能量中心确定第二探测光束的光斑中心。具体的，由于感光图像为光斑，光斑的能量近似呈中心对称的高斯分布，利用高斯函数对感光图像的光强曲线进行拟合，根据感光图像的光强曲线确定光斑中心的坐标。

以上仅示例性示出光斑中心的获取方式，本发明对光斑中心的获取方式不做限定。

S13、根据光斑中心确定待测物体的位移。

其中，根据光斑中心在感光成像元件4上的位置不同，确定光斑中心的位移，通过光斑中心的位移确定待测物体6的位移。

本发明实施例的技术方案，利用控制单元控制反射振镜形成多束出射方向不同的反射光束，使得聚焦的待测物体表面的反射光束相干特性不同，在一定程度上抑制了聚焦在待测物体表面上的光斑散斑，提高了感光图像的质量，使得后续计算光斑中心更加精准，以实现更精准的位移测量，提高了激光位移传感器的测量精度。

在上述实施例的基础上，图3是根据本发明实施例提供的第二种位移测量的方法流程图，在图3所示的方法中，控制单元还与点激光光源1通信连接，结合图1和图3所示，该方法包括：

S20、控制反射振镜调整振动参数，以使得点激光光源出射的第一探测光束经反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；多束反射光束经弧面反射表面反射后在第二定点聚焦形成第二探测光束。

S21、确定感光成像元件单帧图像的单帧采集时间t。

S22、控制感光成像元件按照单帧采集时间t采集数据并成像，得到成像图案。

S23、确定预设出射周期T内感光图像单元采集的图像帧数N；N满足N＝T/t，N为正整数。

其中，单帧采集时间为感光成像元件4的单帧数据采集时间。

具体的，控制单元控制第一探测光束在预设出射周期内出射光线，并在待测物体表面形成光斑，感光成像元件4的单帧采集时间为t，在感光成像元件4采集过程中，由于不同时间点对应不同的感光图像，因此在预设出射周期内感光成像元件4获得N帧不同的感光图像，使得在后续计算感光图像中心的过程中准确度更高。

S24、获取每帧成像图案中不同子像素的灰阶值并确定N帧成像图案中不同子像素的灰阶加和值。

S25、根据每个子像素的灰阶加和值确定第二探测光束的光斑中心。

其中，利用控制单元提取每帧成像图案中全部子像素的灰阶值，并将N帧成像图案的全部子像素灰阶值进行叠加，对叠加后的图案进行光斑中心的计算，并达到一定程度上抑制散斑的效果，同时光斑的样本数量越多，使得光斑中心的计算结果更加精准。

S26、根据光斑中心确定待测物体的位移。

本发明实施例的技术方案，控制单元控制预设出射周期内获得多个感光图像，保证了第一探测光束可以在预设出射周期内连续出射并在感光成像元件上获取多组感光图像，增加光斑中心计算的样本数量，提高测量精度，使得光斑中心的计算结果更加精准。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光位移传感器，其特征在于，包括：

点激光光源、反射振镜、弧面反射单元、感光成像元件和控制单元；所述弧面反射单元包括第一定点、第二定点和弧面反射表面；

所述点激光光源用于出射第一探测光束；

所述反射振镜位于所述第一探测光束的传播路径上且位于所述第一定点，且所述反射振镜与所述控制单元通信连接；所述控制单元用于调整所述反射振镜的振动参数以使所述第一探测光束经所述反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；

所述弧面反射表面位于多束所述反射光束的传播路径上，用于反射多束所述反射光束至所述第二定点以使多束所述反射光束在所述第二定点聚焦形成第二探测光束；

待测物体位于所述第二探测光束的传播路径上，经所述待测物体反射后携带所述待测物体探测信息的所述第二探测光束入射至所述感光成像元件；

所述控制单元还与所述感光成像元件通信连接，用于根据所述感光成像元件的感光图像确定所述第二探测光束的光斑中心并根据所述光斑中心确定所述待测物体的位移。

2.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，所述振动参数包括振动方向和/或振动频率。

3.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，所述控制单元还与所述点激光光源通信连接，用于控制所述第一探测光束的预设出射周期；

所述控制单元还用于根据所述预设出射周期以及所述感光成像元件的单帧采集时间确定所述感光成像元件的采集帧数。

4.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，所述弧面反射单元包括椭圆反射镜或者椭球反射镜。

5.根据权利要求1所述的激光位移传感器，其特征在于，所述激光位移传感器还包括聚焦透镜；

所述聚焦透镜设置在所述点激光光源和所述反射振镜之间的光路中，用于聚焦所述第一探测光束。

6.根据权利要求1的激光位移传感器，其特征在于，所述激光位移传感器还包括成像透镜；

所述成像透镜设置在所述待测物体和所述感光成像元件之间的光路中，用于接收所述第二探测光束并投射所述第二探测光束至所述感光成像元件上。

7.根据权利要求6的激光位移传感器，其特征在于，所述待测物体的表面延长面、所述成像透镜的延长面和所述感光成像元件的延长面相交于一条直线。

8.根据权利要求1的激光位移传感器，其特征在于，所述控制单元包括驱动电路和信息处理器；

所述驱动电路分别与所述反射振镜通信连接，用于调整所述反射振镜的振动参数以使所述第一线性探测光束经所述反射振镜反射后形成出射方向不同的多束线性光束；所述信息处理器与所述感光成像元件通信连接，用于根据所述感光成像元件的感光图像确定所述第二探测光束的光斑中心并根据所述光斑中心确定所述待测物体的位移。

9.一种位移测量的方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一项所述的激光位移传感器中，所述位移测量方法包括：

控制所述反射振镜调整振动参数，以使得所述点激光光源出射的所述第一探测光束经所述反射振镜反射后形成出射方向不同的多束反射光束；多束所述反射光束经所述弧面反射表面反射后在所述第二定点聚焦形成第二探测光束；

获取携带待测物体探测信息的所述第二探测光束在所述感光成像元件的感光图像；

根据所述感光图像确定所述第二探测光束的光斑中心；

根据所述光斑中心确定所述待测物体的位移。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述控制单元还与所述点激光光源通信连接；

获取携带待测物体探测信息的所述第二探测光束在所述感光成像元件的感光图像，包括：

确定所述感光成像元件单帧图像的单帧采集时间t；

控制所述感光成像元件按照所述单帧采集时间t采集数据并成像，得到成像图案；

确定预设出射周期T内所述感光图像单元采集的图像帧数N；N满足N＝T/t，N为正整数；

根据所述感光图像确定所述第二探测光束的光斑中心，包括：

获取每帧所述成像图案中不同子像素的灰阶值并确定N帧所述成像图案中不同子像素的灰阶加和值；

根据每个所述子像素的灰阶加和值确定所述第二探测光束的光斑中心。