[发明专利]高精度诊断设备瞄准的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度诊断设备瞄准的方法及其装置。

背景技术

为保证诊断设备瞄准靶点，诊断设备都具有瞄准装置。不同的瞄准方法决定瞄准的精度与瞄准性能。通用的瞄准方法主要有：单激光光束瞄准、双激光光束交汇瞄准。

单激光光束瞄准方法如图1所示，是将激光束同光学系统的光轴同轴，当激光束指向靶点时，表示测量系统光轴指向靶心。此方法不占外部空间，但要占用通光孔，应用上受限。

双激光光束交汇瞄准：由两台激光聚焦出射装置通过交汇完成瞄准。激光聚焦出射装置通过光纤耦合器将激光耦合到光学聚焦镜系统上，光学聚焦镜系统可调节出射光束的角度，并将两束激光相交在靶点上。但是，该瞄准方式的瞄准精度受激光束尺寸的限制，瞄准精度不高，最大瞄准精度约为100um。

以上单激光光束瞄准与双激光光束交汇瞄准在每一次操作时都需要第三方的靶场监视系统观察瞄准靶点的情况，在应用上很受限制。而靶点稍有改变，更是需要调整激光聚焦出射装置的安装位置、角度等。

发明内容

本发明旨在提供一种高精度诊断设备瞄准的方法，以解决传统瞄准方法瞄准精度不高、瞄准装置复杂、空间受限的问题。

本发明的技术方案如下：

一种高精度诊断设备瞄准的方法，包括以下步骤：

(1)将两组CCD摄像装置经瞄准节固定安装于诊断设备前端面，这两组CCD摄像装置以诊断设备前端面的中心轴对称设置；建立CCD交汇测量模型，初始化给定靶点坐标；

(2)采用光学成像CCD交汇测量方式，将靶点成像在两组CCD上；

(3)对步骤(2)得到的两组CCD图像进行判读，得出CCD交汇测量点坐标；

(4)当CCD交汇测量点坐标与初始化给定的靶点坐标重合时，表示诊断设备严格指向靶点，即已瞄准；

当CCD交汇测量点坐标与初始化给定的靶点坐标不符时，根据初始化建立的CCD交汇测量模型调整诊断设备瞄准结构三个方向的自由度；进行步骤(5)；

(5)重复执行步骤(2)、(3)、(4)，直至CCD交汇测量点坐标与初始化给定的靶点坐标重合，即已瞄准。

上述CCD摄像装置的光学系统为摄远系统，放大率为1∶1。

上述步骤(4)是通过反馈控制，采用伺服拖动系统调整诊断设备瞄准结构三个方向的自由度。

本发明还提供了应用该方法的一种高精度诊断设备瞄准装置。

该高精度诊断设备瞄准装置包括经瞄准节固定安装于诊断设备前端面的两组CCD摄像装置、与CCD摄像装置电连接的计算机处理模块和由计算机处理模块控制用以调整诊断设备指向的伺服拖动系统；所述两组CCD摄像装置以诊断设备前端面的中心轴对称设置，CCD摄像装置由摄远光学镜头和CCD摄像机组成，两组摄远光学镜头以交汇测量方式指向靶点。

上述摄远光学镜头和CCD摄像机真空密封固定为一个整体。

上述摄远光学镜头放大率为1∶1，物像距为250mm，物面离摄远光学镜头最前端距离190mm。

本发明具有以下优点：

1、精度瞄准高，可达到5um～10um的瞄准精度。

2、系统本身就能够判断是否瞄准，不需要靶场监视系统观察瞄准靶点的瞄准情况，应用非常方便。

附图说明

图1为现有技术中单激光光束瞄准原理；

图2为现有技术中双激光光束交汇瞄准原理；

图3为本发明应用装置的结构示意图；

图4为本发明实施例CCD交汇测量原理图；

图5为本发明实施例光学系统结构示意图。

附图标号说明：

1-靶点，2-光学镜头，3-CCD摄像机，4-连接盘(瞄准节)，5-诊断设备，6-诊断设备光路；7-激光器，8-小车。

具体实施方式

本发明采用光学成像CCD交汇测量原理，将靶点成像在CCD上，通过两CCD图像判读，由交汇得出偏离中心的位置。结构见图3所示，由镜头、CCD、瞄准节组成。瞄准节作用是将其与诊断设备连接。当CCD交汇测量点与靶点重合时，表示诊断设备严格指向靶点。

1)CCD交汇测量模型

如图4示，两台CCD像机分别安装在瞄准节的两点，两点连线为基线S。以其中一点为坐标原点O，基线S为X轴，俯仰为Y轴，方位为Z轴。

在视场范围内，诊断设备未瞄准时，两CCD测得的靶心位置坐标(公式推导从略)为：