Видеоавтоколлимационный угломер
Изобретение относится к устройствам для измерения углового положения. Заявленный видеоавтоколлимационный угломер для измерения взаимного углового положения автоколлимационных зеркал содержит видеодатчик, расположенный перед объективом и выполненный по схеме видеоавтоколлиматора. При этом перед объективом видеодатчика установлена призма с зеркальными боковыми гранями, обращенными к объективу и к автоколлимационным зеркалам. Причем угол между боковыми гранями призмы составляет α=180-φ/2, где φ - номинальная величина измеряемого угла между автоколлимационными зеркалами. Технический результат - возможность одним приемом измерять взаимное угловое положение двух автоколлимационных зеркал. 2 ил.
Изобретение относится к области измерительной техники, основанной на видеоизмерении - компьютерной обработке изображения контролируемого объекта в стандартном телевизионном видеосигнале [1].
Аналогом изобретения служит автоколлиматор [2], содержащий объектив, в фокальных плоскостях которого установлены тест-марка и сетка нитей так, что изображение тест-марки в параллельных лучах света направляется на автоколлимационное зеркало, отражается от него и тем же объективом проецируется на сетку нитей. При этом смещение изображения тест-марки на сетке нитей пропорционально измеряемому углу между автоколлимационным зеркалом и оптической осью объектива.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является видеоавтоколлиматор [3], содержащий видеодатчик с объективом, в фокальных плоскостях которого установлены тест-марка и позиционно-чувствительный фотоприемник (ПЗС-матрица) так, что изображение тест-марки в параллельных лучах света направляется на автоколлимационное зеркало, отражается от него и тем же объективом проецируется на позиционно-чувствительный фотоприемник. При этом смещение изображения тест-марки в видеокадре стандартного телевизионного видеосигнала, формируемого видеодатчиком, пропорционально измеряемому углу между автоколлимационным зеркалом и оптической осью объектива, что служит основой для видеоизмерений.
Прототипу, как и аналогу, свойственен недостаток, связанный с тем, что одновременно измеряется угловое положение только одного автоколлимационного зеркала в то время, как на практике нередко необходимо измерять взаимное (относительно друг друга) угловое положение двух автоколлимационных зеркал, для чего в прототипе и в аналоге необходимо измерения выполнять в два приема.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении недостатка, присущего прототипу и аналогу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа, перед объективом видеодатчика установлена призма с зеркальными боковыми гранями, обращенными к объективу и к автоколлимационным зеркалам, при этом угол между боковыми гранями призмы составляет α=180°-φ/2, где φ - номинальная величина измеряемого угла между автоколлимационными зеркалами.
Изобретение поясняется схемой, представленной на фиг. 1, на которой изображены видеодатчик 1, выполненный по схеме видеоавтоколлиматора, призма 2 с боковыми зеркальными гранями, установленная перед объективом 3, и автоколлимационные зеркала 4 и 5, взаимное угловое положение которых необходимо измерять.
Работа схемы состоит в следующем.
Изображение тест-марки в параллельных лучах света направляется на боковые грани призмы 2, отражается от них, направляется на автоколлимационные зеркала 4 и 5, отражается от них, вновь отражается от боковых граней призмы 2 и объективом 3 направляется на позиционно-чувствительный фотоприемник, не изображенный на фиг. 1, в результате чего в видеокадре стандартного телевизионного видеосигнала, формируемого видеодатчиком 1, содержатся два изображения тест-марки, например, показанных на фиг. 2 в виде двух круглых пятен 6 и 7, смещения ΔХ и ΔY которых относительно друг друга в видеокадре пропорциональны искомым взаимным угловым положениям автоколлимационных зеркал 4 и 5.
Меняя упомянутый угол α между боковыми гранями (при вершине) призмы 2, можно измерять взаимное угловое положение двух автоколлимационных зеркал, расположенных как под углом 180° (на одной линии), так и под другими углами.
Таким образом, видеоавтоколлимационный угломер позволяет одним приемом измерять взаимное угловое положение двух автоколлимационных зеркал, чем и решается поставленная задача.
Видеоавтоколлимационный угломер для измерения взаимного углового положения автоколлимационных зеркал, содержащий видеодатчик, выполненный по схеме видеоавтоколлиматора, отличающийся тем, что перед объективом видеодатчика установлена призма с зеркальными боковыми гранями, обращенными к объективу и к автоколлимационным зеркалам, при этом угол между боковыми гранями призмы составляет α=180-φ/2, где φ - номинальная величина измеряемого угла между автоколлимационными зеркалами.
