[发明专利]相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置及方法

权利要求书

1.一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置，其特征在于，包括：测试组件和数据处理组件；

所述测试组件包括气浮平台(7)、测试平台(11)、龙门支架(12)、移动杆(5)、显微测量单元(6)、X轴轨道(3)、Y轴轨道(4)以及Z轴轨道；所述数据处理组件包括控制器(9)以及处理软件(10)；

其中，X轴轨道(3)、Y轴轨道(4)以及Z轴轨道呈三维坐标轴方向分布；待测相机探测器(1)感光面和焦面组件安装面(2)朝上放置于所述测试平台(11)上，所述测试平台(11)与所述Y轴轨道(4)均设于所述气浮平台(7)上，且所述Y轴轨道(4)位于所述测试平台(11)的一侧端面；所述龙门支架(12)架设在所述气浮平台(7)上，所述X轴轨道(3)设于所述龙门支架(12)的横梁上，所述Z轴轨道设于所述移动杆(5)上，所述移动杆(5)能够通过所述X轴轨道(3)与所述Z轴轨道在XZ平面上移动；所述显微测量单元(6)设于所述移动杆(5)的下端面上，且能够对待测相机探测器(1)感光面和焦面组件安装面(2)进行清晰成像；

所述控制器(9)通过传输线与所述测试组件连接，用于电源的控制和所述测试组件的运行；所述处理软件(10)用于处理待测相机探测器(1)和焦面组件安装面(2)上采集点的信息，并进行拟合、运算。

2.如权利要求1所述的相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置，其特征在于，所述测试组件还包括光源(8)，所述光源(8)围绕所述显微测量单元(6)设置于所述移动杆(5)的下端面上。

3.如权利要求1所述的相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测装置，其特征在于，所述采集点的信息精度小于0.8μm。

4.一种相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-3中任一所述的检测装置，执行以下步骤实现对相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测：

S1：将待测相机探测器(1)感光面及焦面组件安装面(2)朝上放置于所述测试平台(11)上；

S2：运行所述控制器(9)；

S3：所述控制器(9)控制所述显微测量单元(6)沿X轴轨道(3)和Z轴轨道移动，以及控制所述测试平台(11)沿Y轴轨道(4)移动，以使所述显微测量单元(6)能够对待检测相机探测器(1)感光面清晰成像；

S4：在待检测相机探测器(1)感光面均匀采集n个点，将采集的点坐标发送至通过数据处理组件，并通过数据处理组件中的处理软件(10)拟合成平面P1，并得到平面P1的法向量为

S5：重复步骤S3，以使所述显微测量单元(6)能够对待检测焦面组件安装面(2)清晰成像；

S6：在待检测焦面组件安装面(2)均匀采集m个点，将采集的点坐标发送至通过数据处理组件，并通过数据处理组件中的处理软件(10)拟合成平面P2，并得到平面P2的法向量为

S7：计算得出平面P1和平面P2的夹角θ。

5.如权利要求4所述的相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41：在待检测相机探测器(1)感光面均匀采集n个点，并将采集点的坐标记为(x_i，y_i，z_i)；

S42：设平面方程为ax+by+cz+d＝0，即MX＝0，矩阵M为矩阵X为求解矩阵M^TM；

S43：得到矩阵M^TM最小特征值对应的特征向量为MX＝0的解，则平面P1的法向量为同理得到平面P2的法向量为

6.如权利要求4所述的相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测方法，其特征在于，步骤S7：根据公式计算得出平面P1和平面P2的夹角θ。

7.如权利要求4所述的相机探测器指向和焦面组件安装面夹角的检测方法，其特征在于，步骤S4：在待检测相机探测器(1)感光面均匀采集n个点，其中n≥8。