[实用新型]基于CCD的倾角测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种倾角测量装置，具体地说是一种基于CCD的倾角测量装置。

背景技术：

倾角测量装置常用的有机械摆锤测角、气泡水平仪、光学干涉测角仪等。这些装置大都是精度较低的单方向测量的。采用MEMS加速度传感器的电子倾角仪精度较高，但受温度影响较大。专利CN1439863A提出采用液体表面漂浮物反射光测量倾角的装置，该装置测量精度较高，但由于多次反射光限制其倾角测量范围。

发明内容：

本实用新型的目的是提出一种基于CCD的倾角测量装置。该装置采用CCD测量光点的位置，测量精度高，测量范围大，且能同时测量两个方向的倾角。

本实用新型的技术方案：

容器中存有阻尼液，摆锤悬挂在阻尼液中，固定在摆锤上的激光管发出650nm波长的光，经反射镜入射到屏幕上，CCD采集光点图像，计算机图像处理器计算光点位置并给出倾角大小。

计算机图像处理器可以采用嵌入式DSP，利用灰度重心算法计算光斑中心，再计算倾角大小。

本实用新型的有益效果是：与已有技术相比，本实用新型是一种基于CCD的倾角测量装置，采用通常的计算机图像处理器，算法简单，测量精度高，测量范围大，可同时给出两个方向的倾角，成本非常有限。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的倾角测量原理示意图。

图中标记：1激光管，2摆锤，3阻尼液，4容器，5反射镜，6屏幕，7CCD，8计算机图像处理器，9壳体。

具体实施方式：

如图1所示，基于CCD的倾角测量装置。包括1激光管，2摆锤，3阻尼液，4容器，5反射镜，6屏幕，7CCD，8计算机图像处理器，9壳体。

所述的激光管1固定在摆锤2上，摆锤2放入容器4内的阻尼液3中。

所述的计算机图像处理器8可以采用基于TMS320DM642的嵌入式DSP，测量结果显示在小液晶屏上，便于测量装置仪器化。

激光管1发出650nm波长的光，经反射镜5入射到屏幕6上，CCD7采集光点图像，计算机图像处理器8计算光点位置并给出倾角大小。测量原理如下：

如图2所示，设倾角为α，光点在屏幕上位移为s，反射镜到屏幕的距离为d，则有倾角计算公式：

α=arctansd]]>

其中位移s由计算机图像处理器得到。采用灰度重心公式：

xc=Σi0ifΣj0jfj(T-fij)Σi0ifΣj0jf(T-fij)]]>