[发明专利]用于远程光学地测量表面的位置的方法和装置

权利要求书

1.一种用于光学地测量测量表面(8)相对于基准位置的位置的方法，所述方法包括：

(a)定位激光器件(36)，使得所述激光器件相对于基准位置具有已知位置并且瞄准所述测量表面；

(b)在第一平面中将一幕光(A)从所述激光器件投射到所述测量表面上以形成入射光线(C)；

(c)在从所述入射光线散射的光入射在一行光检测器(18)上的情况下检测对象质心；以及

(d)发送代表所述测量表面相对于基准面(6)的测量位置的对象质心数据信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括定向传感器模块(2)，使得所述一行光检测器在垂直于所述第一平面并且与所述一幕光相交的第二平面中排列。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，步骤(c)包括：

查找强度基线和峰值(210)；

校正透镜晕映伪影的光强度(208)；

内插像素数据以用于伪子像素分辨率(212)；

对象检测阈值化(214)；以及

计算所述对象质心(216)。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，还包括：使用存储的数据来将所述对象质心数据信号转换为距离测量值(226)，所述存储的数据表示以所述测量表面和所述基准面的相对运动为特征的方式将像素值与测量的距离相关联的表格或方程式。

5.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，所述基准面为飞机(100)的控制面(52、54、56、58)。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括将包括所述测量表面的光学目标(113、146)附接到所述飞机的机身(104)。

7.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，所述测量表面为飞机(100)的第一控制面(52、54、56、58)。

8.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，所述测量表面为飞机(100)的控制面(52、54、56、58)，所述方法还包括：

通过离散的致动度旋转所述控制面；

在每个离散的致动度下重复步骤(b)和(c)，直到所述控制面相对于所述基准面的测量位置为中立位置；以及

操纵操作员控制机构以准确反映所述控制面的中立位置。

9.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法，其中，所述基准面为飞机的控制面，所述方法还包括：

通过离散的致动度旋转所述控制面；

在每个离散的致动度下重复步骤(b)和(c)，直到所述控制面相对于所述测量表面的测量位置为中立位置；以及

操纵操作员控制机构以准确反映所述控制面的中立位置。

10.一种传感器模块(2)，包括：

壳体(42)；

激光器件(36)，安装在所述壳体内部并被配置为在第一平面中投射一幕光(A)；

一行光检测器(18)，在所述壳体内部沿直线按顺序排列，并被配置为响应于光的入射而输出相应的模拟光检测器输出信号；以及

透镜(16)，在所述壳体内安装在所述一行光检测器的前面并具有焦轴，其中，所述透镜的视场与所述一幕光相交；并且其中，所述透镜的焦轴和所述一行光检测器的直线位于垂直于所述第一平面的第二平面内。

11.根据权利要求10所述的传感器模块，其中，所述壳体具有第一端壁(78a)和第二端壁(78b)，所述传感器模块还包括固定在所述第一端壁的外表面上的第一锁扣(33a)和固定在所述第二端壁的外表面上的第二锁扣(33b)，所述第一锁扣和所述第二锁扣被构造成接合相应的闩锁(160a、160b)。

12.根据权利要求10至11中的任一项所述的传感器模块，还包括微控制器(20)，所述微控制器(20)被配置为控制所述激光器件的操作并且基于所述光检测器输出的所述模拟光检测器输出信号来相对于所述一行光检测器计算对象质心的位置。