■Ｅ盈巨圈
基于多线阵ＣＣＤ的激光投线仪数字化检测
路杰１，２杨博雄３
（１．中国地震局地球物理研究所，北京１０００８１；２．中国地震局地震研究所，武汉４３００７１；
３．武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉４３００７９）
摘要在分析现有激光投线仪主要技术指标的基础上，提出了利用８个线阵ＣＣＤ和１个面阵ＣＣＤ对激光投线仪进行检测的基本原理以及误差判定方法，通过上位机软件对ＣＣＤ所采集到的数据进行统一处理，并给出检测结果，同时进行存档打印。实践证明，该方法能大大提高检测效率。
关键词激光投线仪；多线阵ＣＣＤ；面阵ＣＣＤ；数字化检测ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０７７１．２０１０．１２．０１５
０引言
激光投线仪是一种新型的光机电一体化仪器，可以在墙面上投射出可见的红色或者绿色水平直线和铅垂直线，利用仪器内部的自动补偿器或长水准器手动置平，可保持激光投射线的水平（或铅垂）位置…。激光投线仪主要用于室内装饰、吊顶、门窗安装、隔断、管线铺设、隧道掘进、吊垂线以及质检和Ｔ程监理等建筑施工中旧ｊ，属于工程类激光测绘仪器范畴一Ｊ。目前对激光投线仪的检测与检定大多采用平行光管配合面阵ＣＣＤ的方法，占地面积大，安装繁琐，价格高昂，不适合生产厂家或者质检部门的广泛采用。本文提出了一种基于８个线阵ＣＣＤ和１个面阵ＣＣＤ的激光投线仪检测方法，可以实现对激光投线仪大部分指标的检测，大大改善了检测方法，提高了检测效率。
１
直线在天顶相交，产生一天顶点。仪器还提供一个下对地点ＨＪ。
由于目前国内基本上还没有针对激光投线仪的相关校准规范和检定规程，所以对其检校工作主要依据生产厂家所制定的企业标准，按照出厂指标进行。根据激光投线仪所提供的功能，其检定项目主要有水平精度、垂直精度、正交精度、下对点精度和激光线的线粗等技术指标，具体见参考文献［１］。１．２系统原理
本方法采用８个线阵ＣＣＤ检测器和１个面阵ＣＣＤ检测器配合数据采集器来共同检测。
８个线阵ＣＣＤ检测器分别放在待检激光投线仪的左右、上下、天顶、右侧和近点等位置，面阵ＣＣＤ放在激光投线仪的下对点位置，其安放位置以及距离如图１所示。
其中线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）组成水平光线的检测，线阵ＣＣＤ（近）与线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）不在一个平面，主要用于检测激光线的水平发射面与实际水平面的夹角，也就是俯仰度。
线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（下）组成铅垂光线的检测；
线阵ＣＣＤ（天１）和线阵ＣＣＤ（天２）组成对天顶两垂直光线的正交精度检测；
线阵ＣＣＤ（侧）与线阵ＣＣＤ（上）组成对激光投线仪９００夹角检测；
面阵ＣＣＤ放在激光投线仪的下对点上，用于检测对地点同轴度偏差检测。
基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪检测原理
１．１检测指标
激光投线仪按照其所提供水平线的多少有１日、２Ｈ、４日之分，按垂直线的多少有１Ｖ、２Ｖ、３Ｖ、４Ｖ之分，这就是目前市场上出现的１Ｖ、１
１１１Ｈ、２Ｖ１Ｈ、
３ＶＩＨ、４Ｖ！Ｈ、３Ｖ２Ｈ、４Ｖ２Ｈ、４Ｖ４Ｈ等仪器，同时还有能形成一封闭水平面和封闭垂直面的仪器。激光投线仪提供的水平线与垂直线互成９０。，形成一个交平面，根据提供的水平线的多少可以形成对应的交平面。激光投线仪还提供两条垂直线互成９０。，垂
・５０・
万方数据
图ｌ基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪检测原理结构图
２
判定方法
本检测方法在工作之前的标准水平线和铅垂
线需要进行标定，参见参考文献［５］和［６］。利用线阵ＣＣＤ进行标准水平线和铅垂线的获取可以采用全站仪或者经纬仪配合水准仪进行标定，具体见参考文献［７］。整个系统经过标定后，８个线阵ＣＣＤ获取标准值，并将标准值经过串口传输到计算机存储下来，以后判定指标均以标准值进行比较，从而获取被检激光投线仪的各项技术指标。激光投线仪在进行判定之前，将其架在三角架上，同时置平。２．１水平线判定
水平线的误差检测原理图如图２所示。
图２激光投线仪水平线的误差判定
线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）与待检激光投线仪相对距离为３ｍ，分别获取待检激光投线仪投射水平线在相距５ｍ处的激光投线在线阵ＣＣＤ靶面上的位置信息和线宽信息，记为Ｈ左和Ｄ左，以及日右和Ｄ右。线阵ＣＣＤ（近）在线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）之间，相对待检激光投线仪距离１．５ｍ处，获取激光投线在线阵ＣＣＤ（近）靶面上的位置信息和线宽信息，记为日近和Ｄ近。判定标准选取误差最盐量蕉盔至Ｑ！Ｑ：堕！！兰
万方数据
大为精度原则（该原则可以充分保证检测的正确性，但是否有更合理的办法还可以进一步探讨），水
平线以ｍａｘ（日左，Ｈ右，Ｈ近）一ｍｉｎ（如，日右，Ｈ近）作为
水平精度，线宽精度选择ｍａｘ（Ｄ左，，Ｄ右，Ｄ近）作为水平激光线的线宽指标。
如果有４条水平线，则依次旋转激光投线仪４
次后分别检测和判定即可。
２．２铅垂线判定
铅垂线的误差检测原理如图３所示。
Ｄ（上）
Ｄ（下）
图３激光投线仪铅垂线的误差判定
线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（下）在上下相距３ｍ的两点放置，分别获取待检激光投线仪投射铅垂线在相距３ｍ处的激光投线在线阵ＣＣＤ靶面上的位置信息和线宽信息，记为ｙＥ和Ｄｔ，以及咋和Ｄ下。铅垂线以ｍａｘ（Ｖ￡，ＶＴ）一ｒａｉｎ（ｙＥ，ＶＴ）作为铅垂精度，线宽精度选择ｍａｘ（ＤＥ，Ｄ下）作为铅垂线的线宽指标。
如果有４条铅垂线，则依次旋转激光投线仪４次后分别检测和判定即可。２．３天顶判定
在激光线投射天顶的两条相互正交的激光线以交点为中心，相距１．５ｍ处正交放置两个线阵ＣＣＤ检测器，如图４所示。
分别获取激光投线仪在天顶投射出的两条垂直激光线（分别记为天１和天２）在线阵ＣＣＤ靶面
上的位置信息和线宽信息，经过４次旋转后，分别得
到天１的４个投线位置的值（曝。１，曝。２，碾，３，碾。
４）和天２的４个投线位置的值（ｒ愆１，％２，Ｔ天：３，
丁天２４）。
天１的判断指标为ｍａｘ（碾。１，碾。２，喉。３，喉－４）一ｍｉｎ（Ｔ天．１，碾１２，碾。３，碾。４）；天２的判断指标
为ｍａｘ（喉２ｌ，岛２，碾２３，喉２４）一ｍｉｎ（％１，‰２，
ｒ托３，丁天２４）。
・５ｌ
・
■Ｅ目巨汪
线阵ｃｃＤ（天１）线阵ｃＣＤ（天２）
投射点
图４天顶正交的误差判定
２．４下对地点同轴度偏差判定
一般的激光投线仪都会投射一个铅垂对地点，以便于对地中，需要对这个激光对地点的同轴度的一致性进行检测。将１个面阵ＣＣＤ放置在激光投线仪的对地点，将激光投线仪依次旋转０。、９００、１８００、２７００、３６００，这样在面阵ＣＣＤ靶面上会出现５个离散的点在面阵ＣＣＤ靶面上的位置置和Ｋ，其中ｉ＝０，１，２，３，４。理想状态是这５个离散点完全重合，或者围绕这一个圆周轨迹运动，但是实际加工中无法保证激光下对点在旋转过程中的同轴一致，一般会出现偏差，如图５所示。
●
－
●
●
Ｉ血ＶｇＣＣＤ
图５下对地点同轴度偏差判定
判定方法Ｘ轴偏差以ｍａｘ（Ｘ。，恐，墨，置）一ｍｉｎ（Ｘ，，五，Ｘ３，ｘ４）为标准；Ｙ轴偏差判定以ｍａ）【（ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４）一ｍｉｎ（ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４）为标准。该方法可以对激光投线仪对地点的同轴度偏差进行有效判定，但不一定最优，其它方法可以参考文献［８］。
２．５
９０。夹角判定
９００夹角判定方法借用一个检测铅垂线的线阵
ＣＣＤ检测器一线阵ＣＣＤ（上），同时在侧面与线阵ＣＣＤ（上）等高处放置线阵ＣＣＤ（侧），如图６所示。
・５２・
万方数据
图６
９０。夹角误差判定
将激光投线仪置平对准线阵ＣＣＤ检测器后读似、＂，可以与２．４中检测激光投线仪下对地点同Ｗ，巧）为标准。
上位机检测软件通过串口获取８个线阵ＣＣＤ图７软件检测流程
取两条铅垂线在线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（侧）的
位置信息Ａ上和Ａ侧，记Ｖ１＝ＩＡ上一Ａ侧Ｉ，然后依次旋转激光投线仪９００、１８００、２７００、３６００，记为坨、乃、轴度偏差同时进行。判定方法以ｍａｘ（ｎ，坨，＂，３基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪上位机检测软件
３．１软件流程
检测器的检测信号，依次给８个线阵ＣＣＤ检测器编排不同的地址协议，通过串口ＨＵＢ，采用轮流发送
■Ｅ盈臣龃
厂垂（二丁——丽＝二了。
ｌ天指标ｌ
线宽
ｌ：！ｌ１：！Ｉ１：！ｌ１：§ｆ线宽．
１：！ｌ
１：§ｌ１：！ｌｌ：§Ｉ
２ｌ
Ｑ：！ｌ地指标Ｑ：副
ｌ水平线１
ｌ水平线２
直线度指标
Ｑ：副！Ｉ
Ｑ：§ｌ鲥Ｑ：副
！ｌ！：翻
！Ｉ
ｌ水平线３
ｌ水平线４
ｌ线宽
直线度指标ＩｌｌＩｌ
ｌ
ｌ垂直线ｌｌ
ｌ
ｌ
ｌ垂直线１ｌ垂直线２
直线度指标！：到！：！ｌ
Ｑ：到殳ＪＱ：列
２：习
！：纠！ｆ
ｌ垂直线２ｌ垂直线３ｌ垂直线４
ｌ
直角
｜
Ｉ
ｌ垂直线３
Ｉ垂直线４ｌ
直角
ｉ
ｌ结果判定塑Ｑ
ｌ
检验员：——
捻验日期：——
堡壹ｌ
赶空ｌ
检验日期：—２０１０．—０１．０８
检验员：整三
握盘ｌ
红塑ｉ、
图８软件检测界面
串口命令来获取不同线阵ＣＣＤ检测所提供的激光投线的位置和线宽信息。下对点的同轴偏差检测采用面阵ＣＣＤ直接获取下对激光点的图像信息，通过ＵＳＢ采集卡直接输入到电脑中。系统软件在使用的时候，需要依次旋转激光投线仪０。、９０。、１８００、２７０。、３６００位置进行数据获取。
软件流程如图７所示。４．２软件界面
该软件界面如图８所示，图８（ａ）为软件开始前页面，通过该页面，检验员可以输入待检投线仪的型号、机号、检验员和检验日期等基本信息。经过一个测回后，可以自动显示检测结果合格与否，同时对检测项目技术指标以绿色标注，不合格指标以红色标注。激光投线仪精度指标的判定依据型号不同而标准不同，一般最低等级的激光投线仪要求位置的判定精度为≤１．５ｍｍ为合格，线宽的判定为≤２ｍｍ合格。系统提供ＥＸＣＥＬ文件保持和打印功能。
４
可以提高生产效率８０％以上。由于采用了线阵ＣＣＤ作为前端检测器，其精度高（精度优于７斗ｍ），抗干扰性强，且无需标定，直接输出绝对位置和激光线宽信息。随着激光投线仪从测绘仪器到测绘工具角色的转变，激光投线仪的市场前景将更为广阔，本文所提出的方法将可以极大提高激光投线仪的生产效率，保证产品质量。
参考文献
［１］赵岩，李建双．激光投线仪及其校准［Ｊ］．计量学报，２００６（９）：
１９５—１９６
［２］何平安，胡国元，唐小莉，等．工程用激光仪器及其检测方法
［Ａ］．全国测绘仪器综合学术年会论文集［Ｃ］２００５：７６—８０
［３］付晓平，候育炜．从工程类激光仪器的发展看标准制定的重要
性［Ｊ］．光学仪器，２００６（６）：９０—９５
［４］胡新和，杨博雄．半导体激光准直仪及其激光束漂移补偿研究
［Ｊ］．光学与光电技术，２００７（３）：２５—２７
［５］何幼平。傅辉清．水准仪检定装置“水平准线偏差”测量不确定
度分析［Ｊ］．实用测试技术，２００１（２）：２９—３０
［６］贾敏强，刘海波，付辉清．铅垂线实现方法研究．大地测量与地
球动力学［Ｊ］，２００７（２）专刊：１３９—１４１
［７］刘海波，贾敏强，杨博雄．等．激光投线仪进行校准的方法研究
及不确定度分析［Ｊ］．计量技术，２００７（１０）：４９—５ｌ
［８］黄稣．论激光垂准仪测量数据处理的合理性［Ｊ］．中国计量，
２００８（Ｉ）：７８—７９
结束语
基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪数字化检测方法
简单实用、安装方便、价格低廉。该方法已经申请国家发明专利，并已经提供给部分激光投线仪生产厂家使用。根据实际使用的统计数据分析，该方法
［９］何平安。唐小莉，余梅霜．激光投线仪误差自动检测系统［Ａ］．
全国测绘仪器综合学术年会论文集２００６：１１０—１１４
・５３・
万方数据
基于多线阵CCD的激光投线仪数字化检测
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
路杰， 杨博雄
路杰(中国地震局地球物理研究所,北京100081;中国地震局地震研究所,武汉,430071)， 杨博雄(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉,430079)计量技术
MEASUREMENT TECHNIQUE2010(12)
参考文献(18条)
1. 贾敏强;刘海波;付辉清 铅垂线实现方法研究[期刊论文]-大地测量与地球动力学 2007(02)2. 赵岩. 李建双 激光投线仪及其校准 2006(z1)
3. 何幼平;傅辉清 水准仪检定装置"水平准线偏差"测量不确定度分析[期刊论文]-实用测试技术 2001(02)4. 何平安. 胡国元. 唐小莉 工程用激光仪器及其检测方法 2005
5. 胡新和;杨博雄 半导体激光准直仪及其激光束漂移补偿研究[期刊论文]-光学与光电技术 2007(03)6. 付晓平. 侯育炜 从工程类激光仪器的发展看标准制定的重要性 2006(3)
7. 付晓平;候育炜 从工程类激光仪器的发展看标准制定的重要性[期刊论文]-光学仪器 2006(06)8. 胡新和. 杨博雄 半导体激光准直仪及其激光束漂移补偿研究 2007(3)9. 何平安;胡国元;唐小莉 工程用激光仪器及其检测方法 2005
10. 何幼平. 傅辉清. 周强 水准仪检定装置"水平准线偏差"的测量不确定度分析 2001(2)11. 何平安;唐小莉;余梅霜 激光投线仪误差自动检测系统 200612. 贾敏强. 刘海波. 付辉清 铅垂线实现方法研究 2007(z1)
13. 黄稣 论激光垂准仪测量数据处理的合理性[期刊论文]-中国计量 2008(01)
14. 刘海波. 贾敏强. 杨博雄. 宋小平. 路杰. 郑勇 激光投线仪进行校准的方法研究及不确定度分析 2007(10)15. 刘海波;贾敏强;杨博雄 激光投线仪进行校准的方法研究及不确定度分析[期刊论文]-计量技术 2007(10)16. 黄稣 论激光垂准仪测量数据处理的合理性 2008(1)
17. 赵岩;李建双 激光投线仪及其校准[期刊论文]-计量学报 2006(09)18. 何平安. 唐小莉. 余梅霜 激光投线仪误差自动检测系统 2006
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jljs201012015.aspx
■Ｅ盈巨圈
基于多线阵ＣＣＤ的激光投线仪数字化检测
路杰１，２杨博雄３
（１．中国地震局地球物理研究所，北京１０００８１；２．中国地震局地震研究所，武汉４３００７１；
３．武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉４３００７９）
摘要在分析现有激光投线仪主要技术指标的基础上，提出了利用８个线阵ＣＣＤ和１个面阵ＣＣＤ对激光投线仪进行检测的基本原理以及误差判定方法，通过上位机软件对ＣＣＤ所采集到的数据进行统一处理，并给出检测结果，同时进行存档打印。实践证明，该方法能大大提高检测效率。
关键词激光投线仪；多线阵ＣＣＤ；面阵ＣＣＤ；数字化检测ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—０７７１．２０１０．１２．０１５
０引言
激光投线仪是一种新型的光机电一体化仪器，可以在墙面上投射出可见的红色或者绿色水平直线和铅垂直线，利用仪器内部的自动补偿器或长水准器手动置平，可保持激光投射线的水平（或铅垂）位置…。激光投线仪主要用于室内装饰、吊顶、门窗安装、隔断、管线铺设、隧道掘进、吊垂线以及质检和Ｔ程监理等建筑施工中旧ｊ，属于工程类激光测绘仪器范畴一Ｊ。目前对激光投线仪的检测与检定大多采用平行光管配合面阵ＣＣＤ的方法，占地面积大，安装繁琐，价格高昂，不适合生产厂家或者质检部门的广泛采用。本文提出了一种基于８个线阵ＣＣＤ和１个面阵ＣＣＤ的激光投线仪检测方法，可以实现对激光投线仪大部分指标的检测，大大改善了检测方法，提高了检测效率。
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直线在天顶相交，产生一天顶点。仪器还提供一个下对地点ＨＪ。
由于目前国内基本上还没有针对激光投线仪的相关校准规范和检定规程，所以对其检校工作主要依据生产厂家所制定的企业标准，按照出厂指标进行。根据激光投线仪所提供的功能，其检定项目主要有水平精度、垂直精度、正交精度、下对点精度和激光线的线粗等技术指标，具体见参考文献［１］。１．２系统原理
本方法采用８个线阵ＣＣＤ检测器和１个面阵ＣＣＤ检测器配合数据采集器来共同检测。
８个线阵ＣＣＤ检测器分别放在待检激光投线仪的左右、上下、天顶、右侧和近点等位置，面阵ＣＣＤ放在激光投线仪的下对点位置，其安放位置以及距离如图１所示。
其中线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）组成水平光线的检测，线阵ＣＣＤ（近）与线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）不在一个平面，主要用于检测激光线的水平发射面与实际水平面的夹角，也就是俯仰度。
线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（下）组成铅垂光线的检测；
线阵ＣＣＤ（天１）和线阵ＣＣＤ（天２）组成对天顶两垂直光线的正交精度检测；
线阵ＣＣＤ（侧）与线阵ＣＣＤ（上）组成对激光投线仪９００夹角检测；
面阵ＣＣＤ放在激光投线仪的下对点上，用于检测对地点同轴度偏差检测。
基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪检测原理
１．１检测指标
激光投线仪按照其所提供水平线的多少有１日、２Ｈ、４日之分，按垂直线的多少有１Ｖ、２Ｖ、３Ｖ、４Ｖ之分，这就是目前市场上出现的１Ｖ、１
１１１Ｈ、２Ｖ１Ｈ、
３ＶＩＨ、４Ｖ！Ｈ、３Ｖ２Ｈ、４Ｖ２Ｈ、４Ｖ４Ｈ等仪器，同时还有能形成一封闭水平面和封闭垂直面的仪器。激光投线仪提供的水平线与垂直线互成９０。，形成一个交平面，根据提供的水平线的多少可以形成对应的交平面。激光投线仪还提供两条垂直线互成９０。，垂
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万方数据
图ｌ基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪检测原理结构图
２
判定方法
本检测方法在工作之前的标准水平线和铅垂
线需要进行标定，参见参考文献［５］和［６］。利用线阵ＣＣＤ进行标准水平线和铅垂线的获取可以采用全站仪或者经纬仪配合水准仪进行标定，具体见参考文献［７］。整个系统经过标定后，８个线阵ＣＣＤ获取标准值，并将标准值经过串口传输到计算机存储下来，以后判定指标均以标准值进行比较，从而获取被检激光投线仪的各项技术指标。激光投线仪在进行判定之前，将其架在三角架上，同时置平。２．１水平线判定
水平线的误差检测原理图如图２所示。
图２激光投线仪水平线的误差判定
线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）与待检激光投线仪相对距离为３ｍ，分别获取待检激光投线仪投射水平线在相距５ｍ处的激光投线在线阵ＣＣＤ靶面上的位置信息和线宽信息，记为Ｈ左和Ｄ左，以及日右和Ｄ右。线阵ＣＣＤ（近）在线阵ＣＣＤ（左）和线阵ＣＣＤ（右）之间，相对待检激光投线仪距离１．５ｍ处，获取激光投线在线阵ＣＣＤ（近）靶面上的位置信息和线宽信息，记为日近和Ｄ近。判定标准选取误差最盐量蕉盔至Ｑ！Ｑ：堕！！兰
万方数据
大为精度原则（该原则可以充分保证检测的正确性，但是否有更合理的办法还可以进一步探讨），水
平线以ｍａｘ（日左，Ｈ右，Ｈ近）一ｍｉｎ（如，日右，Ｈ近）作为
水平精度，线宽精度选择ｍａｘ（Ｄ左，，Ｄ右，Ｄ近）作为水平激光线的线宽指标。
如果有４条水平线，则依次旋转激光投线仪４
次后分别检测和判定即可。
２．２铅垂线判定
铅垂线的误差检测原理如图３所示。
Ｄ（上）
Ｄ（下）
图３激光投线仪铅垂线的误差判定
线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（下）在上下相距３ｍ的两点放置，分别获取待检激光投线仪投射铅垂线在相距３ｍ处的激光投线在线阵ＣＣＤ靶面上的位置信息和线宽信息，记为ｙＥ和Ｄｔ，以及咋和Ｄ下。铅垂线以ｍａｘ（Ｖ￡，ＶＴ）一ｒａｉｎ（ｙＥ，ＶＴ）作为铅垂精度，线宽精度选择ｍａｘ（ＤＥ，Ｄ下）作为铅垂线的线宽指标。
如果有４条铅垂线，则依次旋转激光投线仪４次后分别检测和判定即可。２．３天顶判定
在激光线投射天顶的两条相互正交的激光线以交点为中心，相距１．５ｍ处正交放置两个线阵ＣＣＤ检测器，如图４所示。
分别获取激光投线仪在天顶投射出的两条垂直激光线（分别记为天１和天２）在线阵ＣＣＤ靶面
上的位置信息和线宽信息，经过４次旋转后，分别得
到天１的４个投线位置的值（曝。１，曝。２，碾，３，碾。
４）和天２的４个投线位置的值（ｒ愆１，％２，Ｔ天：３，
丁天２４）。
天１的判断指标为ｍａｘ（碾。１，碾。２，喉。３，喉－４）一ｍｉｎ（Ｔ天．１，碾１２，碾。３，碾。４）；天２的判断指标
为ｍａｘ（喉２ｌ，岛２，碾２３，喉２４）一ｍｉｎ（％１，‰２，
ｒ托３，丁天２４）。
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■Ｅ目巨汪
线阵ｃｃＤ（天１）线阵ｃＣＤ（天２）
投射点
图４天顶正交的误差判定
２．４下对地点同轴度偏差判定
一般的激光投线仪都会投射一个铅垂对地点，以便于对地中，需要对这个激光对地点的同轴度的一致性进行检测。将１个面阵ＣＣＤ放置在激光投线仪的对地点，将激光投线仪依次旋转０。、９００、１８００、２７００、３６００，这样在面阵ＣＣＤ靶面上会出现５个离散的点在面阵ＣＣＤ靶面上的位置置和Ｋ，其中ｉ＝０，１，２，３，４。理想状态是这５个离散点完全重合，或者围绕这一个圆周轨迹运动，但是实际加工中无法保证激光下对点在旋转过程中的同轴一致，一般会出现偏差，如图５所示。
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Ｉ血ＶｇＣＣＤ
图５下对地点同轴度偏差判定
判定方法Ｘ轴偏差以ｍａｘ（Ｘ。，恐，墨，置）一ｍｉｎ（Ｘ，，五，Ｘ３，ｘ４）为标准；Ｙ轴偏差判定以ｍａ）【（ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４）一ｍｉｎ（ｙ１，ｙ２，ｙ３，ｙ４）为标准。该方法可以对激光投线仪对地点的同轴度偏差进行有效判定，但不一定最优，其它方法可以参考文献［８］。
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９０。夹角判定
９００夹角判定方法借用一个检测铅垂线的线阵
ＣＣＤ检测器一线阵ＣＣＤ（上），同时在侧面与线阵ＣＣＤ（上）等高处放置线阵ＣＣＤ（侧），如图６所示。
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万方数据
图６
９０。夹角误差判定
将激光投线仪置平对准线阵ＣＣＤ检测器后读似、＂，可以与２．４中检测激光投线仪下对地点同Ｗ，巧）为标准。
上位机检测软件通过串口获取８个线阵ＣＣＤ图７软件检测流程
取两条铅垂线在线阵ＣＣＤ（上）和线阵ＣＣＤ（侧）的
位置信息Ａ上和Ａ侧，记Ｖ１＝ＩＡ上一Ａ侧Ｉ，然后依次旋转激光投线仪９００、１８００、２７００、３６００，记为坨、乃、轴度偏差同时进行。判定方法以ｍａｘ（ｎ，坨，＂，３基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪上位机检测软件
３．１软件流程
检测器的检测信号，依次给８个线阵ＣＣＤ检测器编排不同的地址协议，通过串口ＨＵＢ，采用轮流发送
■Ｅ盈臣龃
厂垂（二丁——丽＝二了。
ｌ天指标ｌ
线宽
ｌ：！ｌ１：！Ｉ１：！ｌ１：§ｆ线宽．
１：！ｌ
１：§ｌ１：！ｌｌ：§Ｉ
２ｌ
Ｑ：！ｌ地指标Ｑ：副
ｌ水平线１
ｌ水平线２
直线度指标
Ｑ：副！Ｉ
Ｑ：§ｌ鲥Ｑ：副
！ｌ！：翻
！Ｉ
ｌ水平线３
ｌ水平线４
ｌ线宽
直线度指标ＩｌｌＩｌ
ｌ
ｌ垂直线ｌｌ
ｌ
ｌ
ｌ垂直线１ｌ垂直线２
直线度指标！：到！：！ｌ
Ｑ：到殳ＪＱ：列
２：习
！：纠！ｆ
ｌ垂直线２ｌ垂直线３ｌ垂直线４
ｌ
直角
｜
Ｉ
ｌ垂直线３
Ｉ垂直线４ｌ
直角
ｉ
ｌ结果判定塑Ｑ
ｌ
检验员：——
捻验日期：——
堡壹ｌ
赶空ｌ
检验日期：—２０１０．—０１．０８
检验员：整三
握盘ｌ
红塑ｉ、
图８软件检测界面
串口命令来获取不同线阵ＣＣＤ检测所提供的激光投线的位置和线宽信息。下对点的同轴偏差检测采用面阵ＣＣＤ直接获取下对激光点的图像信息，通过ＵＳＢ采集卡直接输入到电脑中。系统软件在使用的时候，需要依次旋转激光投线仪０。、９０。、１８００、２７０。、３６００位置进行数据获取。
软件流程如图７所示。４．２软件界面
该软件界面如图８所示，图８（ａ）为软件开始前页面，通过该页面，检验员可以输入待检投线仪的型号、机号、检验员和检验日期等基本信息。经过一个测回后，可以自动显示检测结果合格与否，同时对检测项目技术指标以绿色标注，不合格指标以红色标注。激光投线仪精度指标的判定依据型号不同而标准不同，一般最低等级的激光投线仪要求位置的判定精度为≤１．５ｍｍ为合格，线宽的判定为≤２ｍｍ合格。系统提供ＥＸＣＥＬ文件保持和打印功能。
４
可以提高生产效率８０％以上。由于采用了线阵ＣＣＤ作为前端检测器，其精度高（精度优于７斗ｍ），抗干扰性强，且无需标定，直接输出绝对位置和激光线宽信息。随着激光投线仪从测绘仪器到测绘工具角色的转变，激光投线仪的市场前景将更为广阔，本文所提出的方法将可以极大提高激光投线仪的生产效率，保证产品质量。
参考文献
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结束语
基于线阵ＣＣＤ的激光投线仪数字化检测方法
简单实用、安装方便、价格低廉。该方法已经申请国家发明专利，并已经提供给部分激光投线仪生产厂家使用。根据实际使用的统计数据分析，该方法
［９］何平安。唐小莉，余梅霜．激光投线仪误差自动检测系统［Ａ］．
全国测绘仪器综合学术年会论文集２００６：１１０—１１４
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万方数据
基于多线阵CCD的激光投线仪数字化检测
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
路杰， 杨博雄
路杰(中国地震局地球物理研究所,北京100081;中国地震局地震研究所,武汉,430071)， 杨博雄(武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉,430079)计量技术
MEASUREMENT TECHNIQUE2010(12)
参考文献(18条)
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