[发明专利]一种基于图像的纹影刀口精确定位装置

说明书

本发明涉及纹影刀口精确定位技术领域，具体涉及一种基于图像的纹影刀口精确定位装置。包括：光源、纹影镜、刀口、轴向平移台、切割平移台、运动控制器、相机、镜头、计算机、支架。光源经纹影镜成像于焦面；安装纹影刀口精确定位装置时，将刀口大致安装在焦面上，并切割一部分光源像；镜头4将实验区域的纹影图像成像在相机上；计算机内安装有运行软件，用于控制相机和运动控制器；运动控制器通过接收运行软件指令控制轴向平移台和切割平移台移动。本发明设计的装置通过将纹影图像分析和电动平移台相结合，可将纹影仪的刀口自动精确定位在焦面内、并可定量控制刀口的切割量，进而提高实验质量和效率。

技术领域

本发明涉及纹影刀口精确定位技术领域，具体涉及一种基于图像的纹影刀口精确定位装置。

背景技术

纹影仪是一种常用的流场显示设备，对光线偏折十分敏感。刀口是纹影仪的重要部件，在纹影仪狭缝一定的条件下，刀口对光源像的切割量决定了纹影仪的灵敏度。实验对刀口调试有很高要求：一是刀口与纹影光路的焦面(也即光源像所在面)重合，以确保灵敏度一致和纹影图像亮度均匀；二是根据实验条件采用合适的刀口切割量。

由于人眼通常只能识别10％的亮度变化，因此人工调试并不能很好满足上述要求，导致实验的纹影图像不够理想。一些纹影仪的刀口由可读数的分厘卡等手动装置驱动，但仍需要人眼识别光源像宽，因此切割量的准确性依然不足。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于图像的纹影刀口精确定位装置，可将纹影仪的刀口自动精确定位在焦面内、并可定量控制刀口的切割量，进而提高实验质量和效率。

本发明的技术方案如下：

一种基于图像的纹影刀口精确定位装置，包括光源纹影镜、刀口、轴向平移台、切割平移台、运动控制器、相机、镜头、计算机、支架；光源经纹影镜成像于焦面；安装纹影刀口精确定位装置时，将刀口安装在焦面上，并切割一部分光源像；镜头将实验区域的纹影图像成像在相机上；计算机内安装有运行软件，用于控制相机和运动控制器；运动控制器通过接收运行软件指令控制轴向平移台和切割平移台移动。

如上所述纹影镜为两块透镜，垂直地面安装在光源和纹影刀口精确定位装置的镜头之间，用于将光源成像于焦面上。

如上所述轴向平移台整体呈长方体结构，分为底座和水平滑轨台上下两部分，轴向平移台下部为底座，用于将轴向平移台固定于地面，轴向平移台底座一端通过数据线与运动控制器连接，用于接收计算机发出的移动指令；轴向平移台上部为水平滑轨台，用于带动刀口沿纹影光路主光轴方向移动，控制刀口与焦面的相对位置，使刀口与纹影光路的焦面重合。

如上所述支架下端固定安装在轴向平移台上部平移滑轨台上，支架上端安装有切割平移台。

如上所述切割平移台整体为长方体结构，分为底座和竖直滑轨台上下两部分，切割平体台整体垂直轴向平移台固定设置在支架上端，切割平移台底座与支架固定连接，切割平移台底座一端通过数据线与运动控制器连接，用于接收计算机发出的移动指令。

如上所述切割平移台竖直滑轨台上设置有刀口，切割平移台竖直滑轨台带动刀口对光源像进行切割，将纹影仪的刀口自动精确定位在纹影光路的焦面内，并可定量控制刀口的切割量，精度可达10μm以上，实现纹影仪灵敏度的定量和准确调节。

如上所述切割平移台和刀口的数量及排列形式与纹影仪狭缝的数量及排列形式相同。

如上所述刀口为无毛刺的薄片，刀口固定安装在切割平移台上，用于切割光源像，对纹影仪的灵敏度进行调节；运动控制器通过数据线分别与轴向平移台、切割平移台和计算机连接，用于控制轴向平移台和切割平移台的运动和位置。

如上所述相机与镜头设置在纹影光路主光轴方向上，通过数据线与计算机连接，用于对实验区成像并记录纹影图像。