基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明及一种激光垂准仪校准方法，具体涉及一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法及装置。
【背景技术】
[0002]激光垂准仪是一种利用激光准直原理定铅垂线的仪器，它可用于测量相对铅垂线的微小水平偏差和铅垂线进行点位传递，物体垂准轮廓的测量。近年来，随着经济的快速发展，对激光垂准仪的需求越来越大，它的使用已经全面渗透到国民经济建设和军工制造领域，如建筑施工、工业安装、工程监理、变形观测等，对它的精度要求也越来越高，出厂和使用过程中的垂准仪都需要校准和调校，只有这样才能给施工建设提供一个可靠的标准。
[0003]目前激光垂准仪是按国家质量监督检验检疫总局发布的《JJF 1081-2002垂准仪校准规范》校准，生产厂家对激光垂准仪基本上还在沿用传统的目视检测方法，即在一较远处设置一光源和调试基准中心，通过光源对调试基准中心的照射，将调试基准中心的像投射至激光垂准仪中，通过激光垂准仪的目镜观测口观测调试基准中心的像，从而对分划板进行校准调整，并多次旋转不同角度对其进行校准调整，其检测精度不高，既浪费时间，又使判读数据具有一定的主观性，人为误差的大量存在使检测结果的精度降低，使工作效率降低，且由于激光垂准仪的目镜观测口较小，人眼观测容易造成眼睛疲劳，同时在进行多角度校准调整时，用户也需要跟随激光垂准仪的旋转而转动，使得校准工艺复杂且难以操作。
[0004]人们对此进行了改进，通过在激光垂准仪的目镜观测口设置一图像采集放大系统，将目镜观测口观测到的图像信息进行放大显示，其为工作人员的观察提供了方便，也相应的提高了检测精度，不过，如此设置虽然可以克服人眼疲劳和不停更换观测位置的问题，但是由于图像采集放大系统的体积较大，而分划板的调整螺钉靠近目镜观测口设置，当图像采集放大系统设置在目镜观测口时，调整螺钉的调节工作难以进行，且不同激光垂准仪，其目镜焦点的焦距不一致，在对不同的激光垂准仪进行校准时，图像采集放大系统需要根据其目镜焦点的焦距进行重新对焦，其校准工作变得更加复杂，且难度反而增大。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，有必要提供一种校准精度更高、校准工艺简单易操作，且便于用户观察校准的激光垂准仪数字化校准方法及装置。
[0006]一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法，
提供一成像光源，对激光垂准仪内的分划板成像；
将分划板的像投射至一无穷远处的标靶上，与标靶上设置的调试基准中心进行比较；采集放大标靶上的图像信息，根据图像信息调整分划板，使分划板的像的十字中心与所述调试基准中心重合；
多次旋转激光垂准仪，对分划板的像的十字中心与调试基准中心进行多方位校准，直至任意旋转激光垂准仪，分划板的像的十字中心均与调试基准中心重合。
[0007]一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准装置，包括一设置在水平基座上的激光垂准仪；
一与所述激光垂准仪的垂准线同轴设置的平行光管，所述平行光管的物镜焦距上设有一同轴标靶；
一与所述平行光管的目镜端对接设置的图像放大处理系统；
所述激光垂准仪数字化校准装置还包括一成像光源，所述成像光源的光线自激光垂准仪的目镜至分划板的方向发散，形成分划板的像。
[0008]本发明所述一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法及装置，以分划板为投射实体，通过增设一成像光源对分划板成像，使分划板的像投射至无穷远处的标靶上，模拟无穷远的投射状态，并与标靶上的调试基准中心进行比较校准，根据无穷远处的偏移状态对分划板进行调整，相较现有技术中将无穷远处的调试基准中心投射至分划板上的装置，其校准精度更高。同时，还将标靶上的图像信息通过图像放大处理系统进行放大，便于用户观察校准，从而进一步提高校准的精确度。
【附图说明】
[0009]图1为本发明所述基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法的流程框图；
图2为本发明所述基于源头成像的激光垂准仪数字化校准装置的光路传输示意图；
图3为本发明所述分划板实像与调试基准中心重叠的状态示意图；
图4为本发明所述图像放大系统的模块框图；
图5为本发明所述分划板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0011]如图1和图2所示，本发明所述一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准方法，其提供一能够使激光垂准仪10内的分划板成像的成像光源20，所述成像光源20发出的光线自激光垂准仪10的目镜11至分划板的方向照射到分划板12上，并通过激光垂准仪10内设置的反射镜13进行90°反射至激光垂准仪10的物镜14。
[0012]将自激光垂准仪10的物镜14射出的光线投射至一无穷远处的标靶30上形成分划板实像120，具体的，所述分划板实像120自激光垂准仪10的物镜14射出后，直线投射至无穷远处的标靶30上，中间未经过任何反射，从而避免了由于多次反射造成图像亮度衰减，容易造成最终投射到标靶30上的分划板实像120不清晰，无法辨识的问题。
[0013]优选的，所述分划板实像120自激光垂准仪10的物镜14射出后，直线投射入一平行光管40中，所述标靶30同轴设置在平行光管40的物镜焦距上。所述平行光管40是对无穷远成像系统的逆向使用，光源发出的光均匀照亮目标板，当目标板严格位于平行光管40的物镜焦面上时，目标板的像在物镜像空间的无穷远处，即由平行光管40发出的光是平行光束。因此，当所述分划板实像120自平行光管40的物镜端41射入，并自平行光管40的目镜端42射出时，其目镜端42得到的像即为无穷远处分划板实像120，从而实现对分划板实像120模拟出直线投射至无穷远的状态。
[0014]由图3可知，所述标靶30上设有调试基准中心31，将所述分划板实像120的十字中心与所述标靶30上的调试基准中心31进行比对，如果分划板实像120的十字中心相对调试基准中心31存在偏移，则对分划板12进行微调，使分划板实像120的十字中心与所述调试基准中心31重合，从而达到校准目的。
[0015]多次旋转激光垂准仪10，对分划板实像120的十字中心与调试基准中心31进行多方位校准，直至任意旋转激光垂准仪10，分划板实像120的十字中心均与调试基准中心31重合。具体的，选定一个基准角度，对分划板实像120的十字中心与调试基准中心31进行校准，再对激光垂准仪10相对该基准角度进行180°水平旋转，重新观察分划板实像120的十字中心与调试基准中心31的偏移量，如果存在偏移，则调整分划板，使分划板实像120的十字中心相对调试基准中心31偏移量的减少为1/2，再次重复将激光垂准仪10相对该基准角度进行180°水平旋转，并进一步调整分划板减少1/2的偏移量，反复对激光垂准仪10进行180°水平旋转，直至在该基准角度下任意旋转180°，分划板实像120的十字中心均与调试基准中心31重合，从而完成对激光垂准仪10的铅垂校准。
[0016]更优选的，为避免激光垂准仪10旋转过程中，其他的参数关系发生变化，可以将激光垂准仪10设置在一能够水平旋转的水平基座50上，所述激光垂准仪10的垂准线与所述水平基座50的旋转中心轴重合，因此，当需要进行多方位校准时，仅需要转动水平基座50，激光垂准仪10保持不动，则相关参数不会发生改变。
[0017]同时为便于观察校准，还可以对所述分划板投射至标靶30上的实像与标靶30上的调试基准中心31进行采集放大，具体的，采用一图像放大处理系统60用来采集放大标靶30上的图像信息，根据图像信息调整分划板12，使分划板实像120与所述调试基准中心31重合；相较现有技术中人们通过激光垂准仪10的目镜观测口 15进行观察并校准，放大后能够使人们能够更容易观察分划板实像120与调试基准中心31之间的偏差，也方便进行校准操作，得到的校准精度更高。
[0018]本发明还提供一种基于源头成像的激光垂准仪数字化校准装置，如图2所示，其包括一激光垂准仪10、一平行光管40以及一图像放大处理系统60，所述激光垂准仪10设置在一能够自由旋转的水平基座50上，所述激光垂准仪10的垂准线与所述水平基座50的旋转中心轴重合，所述平行光管40与所述激光垂准仪10的垂准线同轴设置，其物镜端41与所述激光垂准仪10的物镜14相对设置，其目镜端42沿其本体长度远离所述激光垂准仪10