立体空间激光光路快速准直方法
【专利摘要】一种立体空间激光光路快速准直方法，包括如下步骤：①在立体空间激光光路的近场和远场位置处分别放置近场CCD和远场CCD；②在立体空间激光光路中任意选取第一反射镜和第二反射镜，在两个反射镜上均安装有水平马达和俯仰马达来分别控制反射镜方位和俯仰的调整；③一台含有图像采集处理软件和马达控制软件的计算机；④求四个马达转动量和近远场激光光斑中心变化量之间的4*4维线性矩阵；⑤求逆矩阵；⑥由计算机计算各个马达需要转动的步数和方向；⑦计算机驱动马达转动；实现立体空间激光光路的快速准直。本发明具有易调整、速度快、精度高的特点。
【专利说明】立体空间激光光路快速准直方法
【技术领域】
[0001]本发明与立体空间激光光路有关，是一种立体空间激光光路快速准直方法。
【背景技术】
[0002]立体空间激光光路的示意图如图1所示，如果第一反射镜4和第二反射镜5位于上层平台，而近场CCDl和远场CCD2在下层平台采集近远场激光光斑图像，造成反射镜马达和近远场图像之间出现坐标系扭曲的问题。
[0003]传统的自动准直技术，无法解决坐标系扭曲的问题。在没有坐标系扭曲的情况下，NFX马达的转动只会引起近场光斑在X方向上移动。相应的，NFY马达的转动只会引起近场光斑在Y方向上移动，FFX马达的转动只会引起远场光斑在X方向上移动，FFY马达的转动只会引起远场光斑在Y方向上移动。因此，在传统的自动准直中，利用简单的多次迭代逼近算法，分别驱动水平马达和俯仰马达，使近远场激光光斑中心逐渐逼近基准位置。
[0004]在坐标系扭曲的情况下，NFX、NFY、FFX和FFY其中任意一个马达的转动都会引起近场和远场光斑同时在X、Y方向上移动。光斑的移动方向与X轴有一个夹角Θ ( Θ不等于0°或者90° )，在这种情况下，传统的迭代逼近算法就无法判断要选择水平马达和俯仰马达中的哪一个。多次迭代逼近算法无法解决坐标系扭曲的问题。
【发明内容】
[0005]本发明解决为反射镜马达和近远场图像之间的坐标系扭曲问题，提供一种立体空间激光光路快速准直方法。该发明具有易调整、速度快、精度高的特点。
[0006]本发明的技术解决方案如下:
[0007]一种立体空间激光光路快速准直方法，其特征在于包括如下步骤:
[0008]①在立体空间激光光路的近场和远场位置处分别放置近场CXD和远场CXD来采集近远场的激光光斑图像，其中近场取在光路中某一特定的位置处，远场取在光束的焦点处；
[0009]②在立体空间激光光路中任意选取第一反射镜和第二反射镜，在两个反射镜上均安装有水平马达和俯仰马达来分别控制反射镜方位和俯仰的调整，第一反射镜上装有水平马达，以下简称为NFX马达和俯仰马达，以下简称为NFY马达，第二反射镜上装有水平马达，以下简称为FFX马达和俯仰马达，以下简称为FFY马达；
[0010]③一台含有图像采集处理软件和马达控制软件的计算机，计算机通过近场CXD和远场CCD采集近远场的激光光斑图像并计算得到近远场激光光斑中心与基准的偏差量；
[0011]④求四个马达转动量和近远场激光光斑中心变化量之间的4*4维线性矩阵B:
~k\\,k\2,k\Xk\A '
n k2\,k22,k23,k24
[0012]B=.3U32,m.34 关系式:
M I,M2,M3,M4
【权利要求】
1.一种立体空间激光光路快速准直方法，特征在于包括如下步骤: ①在立体空间激光光路的近场和远场位置处分别放置近场CXD(I)和远场CXD (2)来采集近远场的激光光斑图像，其中近场取在光路中某一特定的位置处，远场取在光束的焦点处； ②在立体空间激光光路中任意选取第一反射镜(4)和第二反射镜(5),在两个反射镜上均安装有水平马达和俯仰马达来分别控制反射镜方位和俯仰的调整，第一反射镜(4)上装有水平马达为NFX马达(6)和俯仰马达简称为NFY马达(7)，第二反射镜(5)上装有水平马达简称为FFX马达(8)和俯仰马达简称为FFY马达(9)； ③一台含有图像采集处理软件和马达控制软件的计算机(10)，计算机(10)通过近场CXD (I)和远场CXD (2)采集近远场的激光光斑图像并计算得到近远场激光光斑中心与基准的偏差量； ④求四个马达转动量和近远场激光光斑中心变化量之间的4*4维线性矩阵B:
【文档编号】B23K26/04GK103949775SQ201410161301
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】秦海棠, 刘代中, 欧阳小平, 王杨 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所