CN207882437U

CN207882437U - 一种手持式激光测距仪用自动检定系统

Info

Publication number: CN207882437U
Application number: CN201820105538.2U
Authority: CN
Inventors: 路瑞军; 刘红光; 李元耀
Original assignee: TIANJIN INSTITUTE OF METROLOGICAL SUPERVISON AND TESTING
Current assignee: TIANJIN INSTITUTE OF METROLOGICAL SUPERVISON AND TESTING
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2018-09-18
Anticipated expiration: 2028-01-23

Abstract

本实用新型属于几何测量装置检定装置技术领域，涉及一种激光测距仪检定装置，尤其是一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法，包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接。

Description

一种手持式激光测距仪用自动检定系统

技术领域

本发明属于几何测量装置检定装置技术领域，涉及一种激光测距仪检定装置，尤其是一种手持式激光测距仪用自动检定系统。

背景技术

手持式激光测距仪是一种以激光为载波，利用调制激光的飞行时间或相位差实现对目标距离测量的便携式长度计量标准器，广泛应用于短程精密工程测量。为保证测距仪示值的准确性，计量检定机构依照JJG 966-2010《手持式激光测距仪检定规程》对测距仪示值重复性，基准面一致性和示值误差进行检定。对于测程在200m以内，分辨力控制在1mm内的手持式激光测距仪，其出厂后首次检定、使用过程中检定与后续检定均需要严格按照规程规定过程执行。对于测量距离D在50m以内的测距仪，检定其示值误差的过程主要在以标准钢卷尺为标准器的检定装置上进行。

针对手持式激光测距仪的传统检定方法劳动量大，自动化水平低，且稳定性差，因此开发高精度的自动化检定系统十分有必要。

目前针对手持式激光测距仪的检定一般包括室外基线场和室内检定两种方式。

以室外基线场为例，上海交通大学与上海市计量测试技术研究所姜晨光等人专门设计制造了测距仪固定器和反射板固定器。该固定装置通过游标卡尺结合测距仪的固定位置测得测距仪的实际光线出射点位置。固定基座与固定框之间设有插轴结构，完成固定基座强制归心对中后，即可实现测距仪与反射片各自固定器的强制对中，以克服针对室外基线场中手持式激光测距仪安置与对准问题。

但室外基场存在一定的不便，如受环境因素影响极大，成本过高等，因此为解决其存在不足，室内检定逐渐成为成为一个研究的热电。

以室内基线场为例，南京计量院设计研制了一套基于大理石台室内基准线的手持式激光测距仪检定系统，大理石台面上铺设标准钢卷尺，固定好手持式激光测距仪后人工对准测距仪待检基准面和标准尺零位，在检定点位置放置反射板完成检定。该系统成本较低，但测距仪待检基准面以及反射板的定位都靠肉眼对准判断，存在较大的主观性，且检定过程需要多次完成反射板的重新定位并需要人工记录结果，劳动量大，检定效率低。

综上所述，当前常见手持式激光测距仪检定系统大多存在测量稳定性差，自动化程度低和劳动力消耗大的问题，或是系统结构设计过于复杂而导致成本过高，实用性差等问题，至今仍没有一套高效率高精度的自动化检定系统出现。因此要想在测距仪检定过程中进一步解放劳动力，并在短时间内大规模应用到各计量检定单位检定工作中，需要设计研发一套同时具备成本低、精度高、自动化智能化等特点的检定系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，成本较低，自动化，智能化程度高的一种手持式激光测距仪用自动检定系统及检定方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

1、一种手持式激光测距仪用自动检定系统：

一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机和同轴光源，该工业相机用于对标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。

而且，所述多自由度调整云台包括一固定台，所述固定台一端安装有夹持装置，该夹持装置用于与检定台的一端进行固定，所述固定台内安装有一手动角位移台，该手动角位移台的上方固定安装有一手动旋转台，所述手动旋转台的上方安装有一固定座，该固定座内用于放置待检的手持式激光测距仪，在放置手持式激光测距仪状态下，所述手持式激光测距仪的激光出射方向与检定台的延伸方向平行延伸。

而且，所述固定座包括一底板，该底板上端面平整设置，其所在平面与检定台的上端面所在平面相互平行，所述底板位于靠近检定台一侧和背向检定台一侧分别竖直安装有一基准板，靠近检定台一侧的基准板中部制出一通孔，该通孔内用于手持式激光测距仪的激光出射，位于底板的旁侧安装有一压紧装置，该压紧装置用于将手持式激光测距仪的压紧固定在底板上端面内。

而且，所述压紧装置包括升降杆，多个升降杆竖直间隔安装在底板旁侧，所述升降杆外套装有升降压片。

而且，所述电源可采用锂电池，该锂电池安装在行进测车上。

而且，所述中央控制模块可采用单片机，该单片机通过通信模块连接有外部安装的上位机。

而且，所述检定台的上表面平整光滑设置。

本发明的优点和积极效果是：

1、本检定系统中，检定台用于搭载多自由度调整云台和行进测车，多自由度调整云台用于固定待检测的手持式激光测距仪，行进测车搭载反射板用于对待检测的手持式激光测距仪发出的激光束进行反射，确定示值，行进测车所安装的步进电机为驱动轮输出动力实现行进测车的自行走，工业相机用于采集真值，同轴光源用于滤波去污，降低外部环境的干扰，·中央控制模块用于接收位置传感器信号，并通过驱动模块和图像处理模块分别对步进电机和工业相机，同轴光源进行控制，从而实现其自动化智能化的要求，简便检定过程，规避人工参与所产生的误差，而多自由度调整云台，则用于可实现对待检的手持式激光测距仪出射光的调整，进而降低甚至消除检定过程中检定台工作面振动、温度以及检定过程引入的其他干扰因素影响，提高检定的精度；

2、本检定系统中，固定台通过夹持装置与检定台的一侧端部进行安装固定，该固定台内搭载安装有手动角位移台和手动旋转台，手动旋转台上方安装固定座，手动角位移台和手动旋转台相配合，可用于调整固定座的位置，形成x、y、z轴三自由度的调节方式，具有高精细度的角度调节能力；

3、本检定系统中，手动角位移台用于调整俯仰角，手动旋转台用于调整旋转角，结构合理，便于操作；

4、本检定系统中，底板两侧安装的基准板的间距与待检的手持式激光测距仪相配合，满足前、后基准固定手持式激光测距仪的要求；压紧装置通过升降杆配合升降压片用于将放置于底板上端面的手持式测距仪进行限位固定，保证其与固定座的同步，同角度调整；

5、本检定系统中，锂电池结构小巧，质量极低，性能问题，适合安装于行进测车上，为其提供电能；

6、本检定系统中，单片机结构小巧，性能稳定，功能多用，适合作为行进测车内的中央控制模块；

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的模块示意图；

图3为俯仰角调整对比图；

图4为阿贝误差分析原理图；

图5为余弦误差分析原理图。

1.升降杆、2.升降压片、3.底板、4.基准板、5.反射板6.单片机、7.锂电池、8.行进测车、9.工业相机、10.同轴光源、11.镜头、12.标准尺、13.检定台、14.夹持装置、15.固定台、16.手动角位移台、17.手动旋转台、18.凹槽

具体实施方式

一种手持式激光测距仪检定用多自由度调整云台的误差分析

1、中央控制模块选取：

中央控制模块为单片机，该单片机采用研华ARK-1550-S9A1E嵌入式工控机，其主要参数如表1：

研华ARK-1550-S9A1E嵌入式工控机参数

2、相机镜头与同轴光源选型

基于机器视觉的尺寸检测系统中，所采集到的图像包含被测物体的外形尺寸、表面纹理、区域特征等信息，通过对其中的信息进行分析，处理和选取，获得被检测物体的几何元素特征，因此要尽可能保证所采集到图像特征信息清晰易分辨。图像采集实际上是将被检测物体在自然界呈现的连续图像数字化，按照既定顺序对其扫描，将图像转化为一个相对应的二维整数矩阵，矩阵中每个元素就是一个像素点，像素的灰度值大小由采样量化得来，这样就将二维图形转化成为能被计算机处理的一系列离散数据矩阵，即数字图像^[20]。所采集到的图像质量与工业相机的分辨率、像素深度、像元尺寸等参数直接相关。

本项目中，根据手持式激光测距仪不同精度等级允许的最大误差值计算如下：

0级:△＝±(1.5mm+5×10-5D)

1级:△＝±(3.0mm+5×10-5D)

2级:△＝±(5.0mm+5×10-5D)，式中，D是被检段的长度(m)。

根据规程中性能指标要求，0级设备测量结果最大允许误差值最小变动量在小数点后一位。取最小变动量的四分之一为图像分辨率，即工业相机的像素当量须小于等于0.1/4＝0.025mm/pixel。结合本项目中图像采集帧率、传输方式、视场大小、结构功耗等方面的需求，项目组选定了维视数字图像技术有限公司型号为MV-VEM500SM的CMOS工业相机与焦距长8mm的C口工业镜头，其主要参数如表2所示。

最高分辨率	2592*1944
		像素尺寸	2.2μm*2.2μm
帧率	15fps
		数据位数	12位AD,8位输出
曝光方式	行曝光
		电子快门	1/20000到30s
同步方式	外触发或连续采集
		输出方式	GigE千兆以太网(最大传输距离100米)
镜头接口	CS口或C口

表2

在视觉检测系统中，光源的选型对成像质量和检测结果有着直接影响。在相同环境下，相机采集到的图像数据会因照明光源波长、光线入射角度、照射方式与光强大小的不同而变化。在本系统中光源照明条件的均匀性直接决定图像的灰度特征和信噪比，保证了目标特征与图像背景可以明显区别。根据相机视场内标准钢卷尺高反光程度的特点和大理石黑色背景特征，选定同轴红光光源作为本项目视觉系统光源。同轴光源一侧的LED出射光照射到45°倾斜的半透半反镜上，经过反射垂直照射到被测物体表面，同时避免了被测物体表面反射光进入工业相机的镜头。

3、步进电机与驱动器选型

步进电机被广泛应用于需要高扭矩输出且有定位要求的工业现场。步进电机步距值不受电压值、电流值、波形、温度等各种干扰因素的影响，且每转一周的累积误差为零，同时步进电机的启停、反转等操作只需少数脉冲即可完成。因此本项目组选用步进电机及配套驱动器为测车提供动力。因为在各个测量点位置分别使用双频激光干涉仪进行校验，且相机视场宽度在38mm左右，所以对于测车定位精度只需保证停止时目标线纹在视场内靠近中心的位置，即定位精度在毫米量级即可。

分析步进电机启动方式，考虑加速启动方式时，测车整体质量M为12kg左右，车体重心对电机轴作用距L为10cm，则步进电机的负载能力T可根据下列公式计算得出：

T＝M×g×L

计算得出T＝11.76N·m。已知所选型号行星减速器的减速比为5，则步进电机的静力矩约为11.76/5＝2.352N·m。

结合车体大小与行进动力需求，将测车车轮直径大小设计为64mm，传动机构中中间过渡齿轮传动比为1:1，设计小车匀速前进1m用时6s可计算得到，电机转速大约在300r/min。根据上述条件，选定最优转速为300r/min左右的60HS9042A4步进电机，驱动器选用DM5045驱动细分板，电机驱动细分板具体性能参数如表3与表4所示。

步距角	1.8°/step
		相电压	3.36V
相电流	4.2A/phase
		相电阻	0.8Ω/phase
相电感	3mH/phase
		静力矩	2.6N·m
定位力矩	12N·cm
		转动惯量	780g·cm²
机身长度	90mm
		最高转速	600r/min
重量	1400g

表3

表4

4、多自由度调整必要性分析：

如图4所示，在调节反射板上光斑位置沿z轴方向移动过程中，手持式激光测距仪分别使用平移和俯仰两种方式调整光斑位移量为h时，此时实际光程长度分别为L和L’，且角位移为θ时，俯仰调节方式引入光程差e为

θ＝arctanh/L (1-2)

验证俯仰调整引入的光程差，分别计算在L＝1m，1.5m，2m，20m时光斑移动距离h所需要调节的俯仰角θ大小，得到俯仰角θ与理论光程差e，实测光程差e′如表5与表6所示。

表5俯仰角θ大小

表6理论光程差e与实际光程差e′(单位mm)

分析数据可知，光斑调整量h在15mm以内时，以微小角度俯仰调节测距仪即可实现反射板上光斑位置调整，实验过程中发现测车在20m内行程移动时光斑移动量均保持在5mm以内，因此在实际检定过程中前20m行程内不对测距仪位姿进行调整也能保证光线不脱离反射板。在20m处俯仰调整引入的实际光程差基本稳定在0.1mm，已知所选用测距仪示值重复性为0.1mm，因此俯仰角引入的光程差对测距仪示值误差检定结果造成的影响可忽略不计。

5、固定机构设计

已知绕y轴方向俯仰角自由度调节依赖于手动角位移台实现，结合手持式激光测距仪检定过程中前基准板与后基准板的各自检定要求，设计配套固定机构，完成云台设计。

结合手动角位移台角度调节原理近似于圆弧绕圆心旋转，分析可知需要调整位姿的手持式激光测距仪固定在角位移台转动圆弧圆心位置处时调节过程对测距仪姿态改变最小，当测距仪中心位置在圆心时，设测距仪长度为M，调整角度为θ，则光线出射点位置变动△h大小为当测距仪前基准或后基准位于圆心位置时，调整同样角度θ，Δh'大小为Δh′＝M×tanθ，即后者情况下调整角度时测距仪位姿变化更大。因此将测距仪前基准或后基准定位在圆心位置处可以在更小角度调整时更有效的改变位姿。

综上分析，设计固定结构夹持测距仪后进行位姿调整，保持测距仪前基准或后基准位置在圆心处，考虑测距仪前后基准板检定过程特点。前、后基准板均采用精加工金属块做限位，升降杆与两片升降压片做压舌定测距仪进行夹持固定，操作方便灵活，测距仪任意位置下升降压片即可完成固定也保证了在不同外形的测距仪的检定过程中均能适用。

6、系统误差分析

在采用多自由度云台对手持式激光测距仪精准调整定位后，测距仪示值结果测量误差主要来自于测距仪本身和测车上搭载的反射板。结合系统结构特点分别对系统中存在的阿贝误差，余弦误差以及系统误差进行分析。

(1)阿贝误差

阿贝原理的内容是：在面向长度量的测量过程中，标准线与被测线的延长线应处于同一直线。即量具或仪器的标准量所在直线和被测长度所在直线成串联关系，若出现二者成并联排列，则该长度量具的设计原理以及使用方法违背阿贝原理，阿贝误差由此产生，如图3所示。阿贝误差就是由于被测件轴线与测量仪器的轴线不同轴而产生。当测量系统的测量轴线存在角误差,而被测仪器轴线与被测件轴线又无法在一起时,就会引入阿贝误差。根据角度偏移量的大小,使测出来的值相对于实际值偏大或偏小。阿贝误差计算过程如公式1-3所示。

阿贝误差＝偏移量×偏移角的正切＝A₀×tanθ (1-3)

在测距仪的检定过程中，被测激光束与钢卷尺完全重合为理想情况，此时的阿贝误差为零。实际上，激光束与标准钢卷尺不重合、激光束与反射靶垂直度误差、检定台台面与反射靶垂直度误差、前轮和后轮高度差导致检测车的前后的俯仰误差、四轮行走的滚转误差都会引入阿贝误差，当反射靶出现俯仰偏差，与检定台台面不完全垂直时，激光束与钢卷尺的高度差L为阿贝臂，此时的阿贝误差ΔL＝L×tanθ。而反射板出现绕Z轴定位偏差时不存在阿贝臂因此系统不引入阿贝误差。阿贝误差量值为角度θ的一阶项，在测量过程中不可忽略，因此需要修正实际测量过程中引入的阿贝误差。

为了尽可能缩短阿贝臂，减小阿贝误差，项目组在设计测车机构时降低了反射板高度，将反射板设计在测车的前端面，使测距仪出射光束尽可能贴近钢卷尺，阿贝臂长度控制在50mm以内。同时设计机械结构对反射板进行固定，保证了测车行进过程中反射板位姿基本保持与检定台台面垂直。测车设计为三轮行走结构，主动轮由步进电机带动，从动轮选用标准轴承，避免了四轮行走的滚转误差。通过增加测车配重使行走过程更加稳定，从硬件结构设计上控制阿贝误差。

(2)余弦误差

测量过程中由于测量轴线与待检轴线之间未对准，导致测得距离示值与真值之间存在误差，这一误差的量值大小往往和两轴所成夹角的余弦成比例，因此称为余弦误差。在本系统中，当测距仪出射光束在测车全行程中始终能够对准靶标中心且与台面平行时，余弦误差不会产生，也不会对测量结果产生影响。因此余弦误差的引入只会对测量精度产生影响，对测量的重复性无影响。如图4所示，角θ为测量运动轴与比例尺轴之间的夹角，测量长度L与尺长L_S之间关系为

L＝L_S×tanθ (1-4)

不同于阿贝误差，余弦误差是变值误差，它与测量长度之间存在函数关系,误差大小e′＝(1-cosθ)×L。在本系统中，测距仪激光束轴线与标准钢卷尺存在夹角时，余弦误差被引入并造成测量结果与真实距离之间存在偏差。假设激光束轴线与标准钢卷尺之间的夹角为θ，被测对象沿运动方向移动距离为X，则测距仪示值为：X′＝X/cosθ，示值与实际位移之差ΔX＝X′-X＝X×(1/cosθ-1)，在实际测量过程中，夹角θ为微小角度量，即θ→0，可求得误差：

余弦误差为夹角θ的二阶项，一般情况下θ很小，误差可忽略不计。但在特殊应用场合，需根据公式3-5分析引入余弦误差大小并进行补偿，提高测量精度。

(3)环境误差

手持式激光测距仪检定过程中环境因素同样可能引入测量误差。温度引发的材料热膨胀主要影响测量过程的环境因素之一。由于材料或机器设备的尺寸与周围环境温度存在函数关系，因此需要对被测设备以及云台，反射板等系统结构在不同温度下的膨胀和收缩进行修正。若已知材料热膨胀系数α和测量时材料温度T，则材料温度补偿系数K＝1-α·(T-20)，且补偿后材料尺寸为

L₁＝L₂×K (1-6)

其中L1为标准温度(20℃)下长度值，L2为温度T下长度值。本系统中大理石检定台架设于约20℃恒温环境中，环境温度引入测量误差可忽略不计。

(4)云台测量重复性实验

设计重复性实验验证多自由度云台装置在测距仪位姿调整过程中的重复性。实验过程为在检定台上的多个位置固定测车，之后调整激光测距仪使出射光线投射在反射板中心位置处，记录示值，调整出射光离开反射板中心，再次重复测量过程直至当前测量点处得到八次动态测量示值T_i，随后到下一测量点处重复上述过程，对比T_i与静态连续五次测量结果S_i，如表7所示。

表7云台调整重复性实验数据

通过分析表中数据可知，在测距仪瞄准反射板中心位置处静态连续五次采集过程中，由标准差表征重复性，其示值重复性保持在0.07mm以内。

下面通过实施例对本发明作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本发明的保护范围。

1、一种手持式激光测距仪用自动检定系统：

一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其本发明的创新在于，包括多自由度调整云台，检定台13和行进测车8，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置14，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板5，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺12，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机9和同轴光源10，该工业相机的镜头11对准标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。

本实施例中，所述多自由度调整云台包括一固定15台，所述固定台一端安装有夹持装置，该夹持装置用于与检定台的一端进行固定，所述固定台内安装有一手动角位移台16，该手动角位移台的上方固定安装有一手动旋转台17，所述手动旋转台的上方安装有一固定座两侧分别安装有前后基准板，所述前后基准板之间形成凹槽18，该凹槽内用于嵌装待测的手持式激光测距仪，该固定座内用于放置待检的手持式激光测距仪，在放置手持式激光测距仪状态下，所述手持式激光测距仪的激光出射方向与检定台的延伸方向平行延伸。

本实施例中，所述固定座包括一底板3，该底板上端面平整设置，其所在平面与检定台的上端面所在平面相互平行，所述底板位于靠近检定台一侧和背向检定台一侧分别竖直安装有一基准板4，靠近检定台一侧的基准板中部制出一通孔，该通孔内用于手持式激光测距仪的激光出射，位于底板的旁侧安装有一压紧装置，该压紧装置用于将手持式激光测距仪的压紧固定在底板上端面内。

本实施例中，所述压紧装置包括升降杆1，多个升降杆竖直间隔安装在底板旁侧，所述升降杆外套装有升降压片2。

本实施例中，所述电源可采用锂电池7，该锂电池安装在行进测车上。

本实施例中，所述中央控制模块可采用单片机6，该单片机通过通信模块连接有外部安装的上位机。

本实施例中，所述检定台的上表面平整光滑设置。

本发明的使用过程是：

本发明使用时，采用以下检定方法：

步骤1：依据具体检测要求，规范和待检测的手持式激光测距仪，在检定台内沿标准尺确定N个检定位置，N为大于0的自然数，并在相应检定位置安装金属限位块设置为测量点，所述金属限位块可通过位置传感器进行感应；

步骤2：开启电源为行进测车进行供电；

步骤3：经上位机输入测量点数量n，n为大于0的自然数，并通过多自由度调整云台调整基准面；

步骤4：将行进测车放置于检定台上的起始位置，之后行进测车沿检定台行进；

步骤5：行进测车到达测量点，位置传感器检测金属限位块，位置传感器向中央控制模块输出信号，中央控制模块控制驱动模块，驱动模块控制步进电机暂停；

步骤6：步进电机暂停后，工业相机对标准尺图像进行采集并计算真值；

步骤7：图像处理模块的预设阈值，并对初始阈进行分隔，经固定的脉冲信号次数后，达到最终阈值，并将该最终阈值二值化，当其达到阈值设定后，脉冲信号清零，并将该信号输入中央控制模块，中央控制模块控制驱动模块，驱动模块控制步进电机启动，与此同时，将计算真值经通信模块传输至上位机；

步骤8：行进测车继续行进直至到达下移测量点，重复步骤5-7；

步骤9：直至n＝N时，检定结束。

其中，最优实验环境为(20摄氏度的恒温环境)，针对步骤3中多自由度云台基准面调整包括：

将调整云台通过夹持装置固定在检定台一侧，配合检定台内搭载的测车进行使用，所述测车为三轮结构，主动轮由步进电机带动，从动轮选用标准轴承，其可沿检定台台面行走，所述测车的上端安装有反射板，该反射板用于反射待检的手持式激光测距仪出射的激光束，在使用过程中，操作人员通过手动角位移台调整激光束的俯仰角，另外，可通过手动旋转台调整激光束的旋转角，使得手持式测距仪投射激光束的光斑投射在反射板的检定位置。

本发明中，本检定系统中，检定台用于搭载多自由度调整云台和行进测车，多自由度调整云台用于固定待检测的手持式激光测距仪，行进测车搭载反射板用于对待检测的手持式激光测距仪发出的激光束进行反射，确定示值，行进测车所安装的步进电机为驱动轮输出动力实现行进测车的自行走，工业相机用于采集真值，同轴光源用于滤波去污，降低外部环境的干扰，中央控制模块用于接收位置传感器信号，并通过驱动模块和图像处理模块分别对步进电机和工业相机，同轴光源进行控制，从而实现其自动化智能化的要求，简便检定过程，规避人工参与所产生的误差，而多自由度调整云台，则用于可实现对待检的手持式激光测距仪出射光的调整，进而降低甚至消除检定过程中检定台工作面振动、温度以及检定过程引入的其他干扰因素影响，提高检定的精度。

本发明中，固定台、手动角位移台、手动旋转台和固定座配合形成一多自由度调整云台，其用于搭载待检测的手持式激光测距仪，手动角位移台和手动旋转台相配合，可调整固定台的俯仰角和旋转角，固定座配合压紧装置将待检测的手持式激光测距仪进行固定，保证固定座与手持式激光测距仪的同步同角度位移，继而通过调整固定座的位置即可实现对手持式激光测距仪出射光的调整，进而降低甚至消除检定过程中检定台工作面振动、温度以及检定过程引入的其他干扰因素影响。

本发明中，采用上述检定系统的检定方法，位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还连接有驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，相配合，使得行进测车对测量点的位置检测、自动启停、滤光去污、真值采集和数据传输，实现自动化的控制，简便检定方法，在保证检定结果准确性的基础上，实现自动化，智能化的设计要求。

Claims

1.一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：包括多自由度调整云台，检定台和行进测车，所述多自由度调整云台一体安装有一夹持装置，该多自由度调整云台通过该夹持装置固定在检定台的一侧端部，所述检定台上端面内安装有行进测车，该行进测车与多自由度调整云台同侧的端面内安装有反射板，所述行进测车可沿检定台延伸方向直线往复移动，位于行进测车旁侧的检定台内沿其延伸方向安装有标准尺，所述行进测车内安装有多组驱动轮，至少其中一组驱动轮与一步进电机的输出端相连接，所述行进测车内安装有工业相机和同轴光源，该工业相机用于对标准尺的真值进行采集，所述行进测车内安装有位置传感器、中央控制模块、通信模块、驱动模块和图像处理模块，所述位置传感器的信号输出端连接有中央控制模块，中央控制模块的信号输出端连接有通信模块，所述中央控制模块还连接有驱动模块，图像处理模块的控制端，驱动模块用于控制步进电机，图像处理模块用于控制工业相机和同轴光源，所述行进测车连接有电源，该电源为行进测车提供电力。

2.根据权利要求1所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述多自由度调整云台包括一固定台，所述固定台一端安装有夹持装置，该夹持装置用于与检定台的一端进行固定，所述固定台内安装有一手动角位移台，该手动角位移台的上方固定安装有一手动旋转台，所述手动旋转台的上方安装有一固定座，该固定座内用于放置待检的手持式激光测距仪，在放置手持式激光测距仪状态下，所述手持式激光测距仪的激光出射方向与检定台的延伸方向平行延伸。

3.根据权利要求2所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述固定座包括一底板，该底板上端面平整设置，其所在平面与检定台的上端面所在平面相互平行，所述底板位于靠近检定台一侧和背向检定台一侧分别竖直安装有一基准板，靠近检定台一侧的基准板中部制出一通孔，该通孔内用于手持式激光测距仪的激光出射，位于底板的旁侧安装有一压紧装置，该压紧装置用于将手持式激光测距仪的压紧固定在底板上端面内。

4.根据权利要求3所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述压紧装置包括升降杆，多个升降杆竖直间隔安装在底板旁侧，所述升降杆外套装有升降压片。

5.根据权利要求1所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述电源可采用锂电池，该锂电池安装在行进测车上。

6.根据权利要求1所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述中央控制模块可采用单片机，该单片机通过通信模块连接有外部安装的上位机。

7.根据权利要求1所述的一种手持式激光测距仪用自动检定系统，其特征在于：所述检定台的上表面平整光滑设置。