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      一種光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備及方法與流程

      文檔序號:12060912閱讀:317來源:國知局
      一種光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備及方法與流程

      本發(fā)明涉及圖像檢測分析技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備及方法。



      背景技術(shù):

      在太陽能光熱利用領(lǐng)域,如槽式、塔式、菲涅耳式及碟式發(fā)電,都涉及到多種光學鏡片的調(diào)試與性能分析,一個好的光學鏡場不僅能夠提升發(fā)電效率,更能提高發(fā)電的穩(wěn)定性。

      以碟式為例,在發(fā)電領(lǐng)域前端通常采用4缸的斯特林發(fā)動機,斯特林發(fā)電機對受熱部分均勻程度要求較高,如果受熱不均勻,會出現(xiàn)氣缸相對拖動的情況,大幅拉低發(fā)電效率。而效率的降低帶來的副作用為聚集熱量無法及時轉(zhuǎn)化并傳導(dǎo)走,導(dǎo)致熱量聚集,造成局部過熱,直接影響發(fā)動機壽命。

      目前國際上沒有比較好的方法來進行光學系統(tǒng)的性能檢測、分析與評估。

      在碟式聚光領(lǐng)域,更多的采用一種盲調(diào)的方式,即對著太陽進行調(diào)整,使每個聚焦的光斑進入到聚光孔;普通不檢測盲調(diào)的主要缺點包括:由于不確定調(diào)整量,完全屬于估計的調(diào)整狀態(tài),造成調(diào)整時間長,效率低,調(diào)整效果和質(zhì)量無法評估。同時一般都有人員在鋼結(jié)構(gòu)的架體上進行調(diào)整,具有較大的安全隱患。調(diào)整效果只憑肉眼觀測,質(zhì)量無法保證。如果造成局部過熱,可能會造成吸熱器燒毀等嚴重后果,存在安全隱患。

      個別公司采用了一些基于激光或光束的方法,可參考專利《基于蝶式太陽能光熱系統(tǒng)反射鏡的檢測裝置及檢測方法》,效果好的情況下可能能夠用于系統(tǒng)的調(diào)整,無法實現(xiàn)系統(tǒng)光學性能分析。采用激光或光束調(diào)整的方法,理論上可以節(jié)約調(diào)整時間,達到比較好的調(diào)整效果。其主要的缺點:其一,實際的聚光鏡面積大,且誤差分布不均勻,用幾個點來描述其調(diào)整角度很可能造成誤差的偏差,從而導(dǎo)致調(diào)整質(zhì)量下降;其二,該方法由于計算點數(shù)少,無法擬合出符合實際的光學性能參數(shù),無法在理論上給出光學分析。

      在這種情況下,更多的企業(yè)采用接收端使用導(dǎo)熱和耐熱性能更好的材料、擴大接收的面積、加快導(dǎo)入介質(zhì)的流動性等方式來解決聚光性能不穩(wěn)定的課題,由于無法再根本上進行問題的解決,更換了更好的材料,直接造成成本的提高的同時,也無法保證能夠徹底解決;另外擴大面積和加快流動性方式,降低了吸熱氣端的采集溫度,直接造成效率的降低,在新能源領(lǐng)域目前成本很難降低的情況下,增加了其向前發(fā)展的難度。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明要解決的問題,就是提出一種實際可行的,用于普通聚光系統(tǒng)的光學性能檢測、調(diào)整與分析,采用本發(fā)明的方案不僅可以在短短數(shù)秒內(nèi)給出聚光系統(tǒng)的調(diào)整參數(shù),用于輔助人工或自動調(diào)整設(shè)備的系統(tǒng)調(diào)整。同時還可以通過對具體系統(tǒng)上數(shù)十萬個點的分析,可以得出符合實際的光學性能參數(shù)。此外在得出光學性能參數(shù)后,還可以進行反向的調(diào)整優(yōu)化,達到最好的調(diào)整效果。

      為了達到上述目的,本發(fā)明提供了一種光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備,在聚光系統(tǒng)前端放置圖像采集器與圖像顯示設(shè)備,工控機與圖像采集器與圖像顯示設(shè)備數(shù)據(jù)連接。圖像采集器正對被測聚光系統(tǒng),采集聚光系統(tǒng)的圖像;從圖像采集器的角度看,聚光系統(tǒng)的反射鏡上反射的圖像處于圖像顯示設(shè)備;圖像采集器與圖像顯示設(shè)備放置在聚光系統(tǒng)兩倍焦距的位置,圖像采集器與圖像顯示設(shè)備屏幕均對著聚光系統(tǒng);并利用該圖像進行圖像處理與分析。

      優(yōu)選的,所述圖像采集器與圖像顯示設(shè)備可調(diào)整至其他位置,或借助透鏡、反射鏡進行光路結(jié)構(gòu)的調(diào)整,達到通過圖像采集器觀測反射鏡上的像的目的。

      優(yōu)選的,所述圖像采集器為工業(yè)相機、攝像頭或普通視頻采集器;所述圖像顯示設(shè)備為平板電視、投影系統(tǒng)、LED顯示屏或陣列燈珠顯示屏。

      優(yōu)選的,所述聚光系統(tǒng)的每個鏡片背部有三個調(diào)整用螺栓,用于固定鏡片在后部的支撐結(jié)構(gòu)上,同時在調(diào)整背部螺栓角度時,固定其中的一個,通過調(diào)整另外的兩個螺栓來改變其角度。

      優(yōu)選的,所述圖像顯示設(shè)備在55寸以上。

      本發(fā)明另外提供了一種利用上述專用設(shè)備的光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化方法,通過圖像顯示設(shè)備不斷變換圖像并配合圖像采集器采集,對圖像進行處理的方式得出像素數(shù)量級的誤差點數(shù),并利用該誤差進行聚光系統(tǒng)的調(diào)整、性能分析、聚焦光斑擬合、熱斑分析的評價,最終得到符合預(yù)期的光學系統(tǒng)。

      該方法包括以下步驟:

      步驟100圖像采集:工控機控制圖像顯示設(shè)備顯示輸出,在輸出圖像的同時控制圖像采集器進行圖像采集。

      步驟200分析并計算鏡片調(diào)整量,包括以下子步驟:步驟210計算聚光系統(tǒng)的法線:采用的方法通過圖像分析找出入射線與反射線的方程,利用入射線與反射線求出法線的方式;步驟220采用圖像分割計算各個鏡片的誤差及平均偏移角度,主要過程如下:對應(yīng)各像素點的理想法線通過對聚光系統(tǒng)的曲面方程微分求導(dǎo)數(shù)的方式,可以得到理論法線角度;使用計算的數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)相減,得到聚光系統(tǒng)的誤差分布;步驟230通過幾何關(guān)系計算鏡片的調(diào)整量,計算出調(diào)整螺栓(2)的旋轉(zhuǎn)量:通過步驟220得出的各個鏡片的平均誤差角度,以該角度作為誤差調(diào)整量,可利用幾何旋轉(zhuǎn)關(guān)系計算出要調(diào)整的兩個螺栓的調(diào)整距離,而該調(diào)整距離通過螺紋間距換算成旋轉(zhuǎn)圈數(shù),便于直接的調(diào)整。

      優(yōu)選的,所述步驟210具體過程如下:對應(yīng)與圖像的像素位置,可以直接得到在圖像采集器中采集芯片的像素位置,而由于檢測系統(tǒng)的圖像采集器參數(shù)及放置位置均固定且為已知,利用這幾個條件容易求得對應(yīng)圖像像素在采集芯片上的空間位置,該位置為入射線的起點;同時任何圖像采集器都有一個光學的中心,任何入射到采集器的光線都必須經(jīng)過該中心,而該中心的位置作為采集器的參數(shù)也為已知條件,這樣對應(yīng)像素的入射線通過這兩個點可以確定。得出第一步采集的圖像上各個點對應(yīng)于平板電視的像素位置,結(jié)合圖像顯示設(shè)備的位置及分辨率參數(shù),可以得到該像素位置對應(yīng)的空間位置,該空間位置也為該像素點反射線的終點位置;而反射線的起點需要通過入射線與聚光系統(tǒng)的交點確定,在本例中對應(yīng)像素的入射線已經(jīng)確定,而聚光系統(tǒng)為雙曲拋物面,該面型方程已知,簡化為空間直線與拋物面的交點,求得交點最終確定反射線方程。入射線與反射線確定,對應(yīng)像素的法線即確定,通過角平分線方法求出對應(yīng)像素空間法線。通過該方法即可求得與圖片像素相當?shù)年P(guān)于整個聚光系統(tǒng)的法線分布。

      優(yōu)選的,進一步包括步驟300鏡片調(diào)整與確認:得到了調(diào)整螺栓的旋轉(zhuǎn)參數(shù),直接按照該數(shù)值旋轉(zhuǎn)即可;如果檢測的鏡片平均角度在這個范圍,即不需要調(diào)整;如果平均角度超出這個范圍,則按得到的方向與圈數(shù)旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓。

      優(yōu)選的,進一步包括步驟400性能分析:步驟410計算聚光系統(tǒng)法線分布并分割給鏡片;步驟420進行光線擬合及聚光分析:制作模擬太陽光線的蒙特卡洛光線,并將該光線與各個像素點相交,利用之前得出的法線數(shù)值計算反射光線,同時計算反射光線與吸熱器的交點;計算出全部交點后擬合出聚焦光斑;聚光光斑照射到吸熱器上,吸熱器本身根據(jù)結(jié)構(gòu)不同、材質(zhì)不同造成的導(dǎo)熱情況也完全不同;此處加入吸熱器的相關(guān)參數(shù),通過材質(zhì)可確定導(dǎo)熱系數(shù),利用熱傳導(dǎo)公式可以將聚光光斑的分布圖轉(zhuǎn)化為熱量分布;系統(tǒng)優(yōu)化主要考慮熱量分布中熱斑的情況及熱量均衡度,通過設(shè)置熱斑的上限規(guī)格均衡度的下線規(guī)格來判定系統(tǒng)是否滿足要求,當計算的熱量分布達到規(guī)格之外的數(shù)值時,系統(tǒng)即提示需要優(yōu)化。

      優(yōu)選的,上述優(yōu)化的方法為分別計算出所需優(yōu)化區(qū)域各鏡片的熱量分布,與規(guī)格閾值比對,如果超過上限或低于下限,則判斷需要重新調(diào)整或更換。

      優(yōu)選的,進一步包括步驟500判斷不良品,在計算聚焦光斑時已經(jīng)得出各鏡片的法線角度分布與均值,設(shè)定均值范圍比如超出1°的鏡片為不良品,對其進行更換。

      有益效果:(1)提高效率,降低成本與風險:由于圖像處理分析速度快,在幾秒內(nèi)即可得到整個聚光系統(tǒng)的調(diào)整參數(shù),用于指導(dǎo)人工或自動化調(diào)整設(shè)備進行調(diào)整,大幅提高調(diào)整效率,降低了調(diào)整的成本與風險。

      (2)實現(xiàn)符合實際的光學性能分析與檢測:由于圖像采集點多,根據(jù)光學系統(tǒng)的大小可以選擇數(shù)十萬到數(shù)千萬像素的工業(yè)相機,并且實現(xiàn)每個點的精確測量,相當于分析至少幾十萬個聚光點。利用這些聚光點結(jié)合蒙特卡洛光線理論與幾何光學知識,可以實現(xiàn)完全貼合實際的光學性能分析與評價。

      (3)實現(xiàn)反向性能優(yōu)化、提高利用效率:在分析出光學性能后,可能實際的情況并不符合最佳光斑的要求,通過分析算法可以反向進行計算,如通過新的調(diào)整或更換個別誤差較大的聚光鏡片,進行性能的優(yōu)化改善。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明實施例的12片光學鏡片組成的聚光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

      圖2為本發(fā)明實施例的光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖。

      圖3為本發(fā)明實施例的光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備的軟件分析并計算鏡片調(diào)整量流程圖。

      圖4為本發(fā)明實施例的光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備的確認聚光系統(tǒng)的光學性能參數(shù)流程圖。

      附圖標識:1、聚光系統(tǒng);2、調(diào)整用螺栓(在聚光系統(tǒng)背部,用于調(diào)整鏡片角度);3、圖像采集器;4、圖像顯示設(shè)備;5、工控機。

      具體實施方式

      為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達到的技術(shù)效果更加清楚,下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

      一、結(jié)構(gòu)與原理

      請參照圖1及圖2,本實施例的光學系統(tǒng)的自動檢測檢測與性能分析優(yōu)化設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)是:在十二片光學鏡片組成的聚光系統(tǒng)1前端放置圖像采集器3與圖像顯示設(shè)備4(本實施例為平板電視),并配備工控機5與二者連接,在測試時通過平板電視不斷變換圖像并配合圖像采集器3采集,通過軟件對圖像進行處理的方式得出像素數(shù)量級的誤差點數(shù),并利用該誤差進行聚光系統(tǒng)1的調(diào)整、性能分析、聚焦光斑擬合、熱斑分析等評價,最終得到符合預(yù)期的光學系統(tǒng)。

      圖像采集器3通常為工業(yè)相機、攝像頭、普通視頻采集器等;圖像顯示設(shè)備可以用平板電視、投影系統(tǒng)、LED顯示屏、陣列燈珠顯示屏等。

      圖像采集器3正對被測聚光系統(tǒng),采集聚光系統(tǒng)的圖像。聚光系統(tǒng)通常為光學鏡片,從圖像采集器3的角度看,反射鏡上反射的圖像理論上正好在平板電視的中心。假設(shè)聚光系統(tǒng)的焦距為f,為了達到上述效果,需要將圖像采集器與平板電視放置在2倍焦距得位置,圖像采集器與平板電視屏幕均對著聚光系統(tǒng)。也可以調(diào)整至其他位置,或借助透鏡、反射鏡進行光路結(jié)構(gòu)的調(diào)整,達到通過圖像采集器3觀測反射鏡上的像,并利用該圖像進行圖像處理與分析方式。

      二、實施例

      以傳統(tǒng)的碟式聚光系統(tǒng)、平板電視作為顯示設(shè)備為例進行說明:十二片光學鏡片之間相互獨立,每個鏡片背部有三個調(diào)整用螺栓2,用于固定鏡片在后部的支撐結(jié)構(gòu)上,同時在調(diào)整背部螺栓角度時,固定其中的一個,可通過調(diào)整另外的兩個螺栓來改變其角度。平板電視與圖像采集器3均放置在聚光系統(tǒng)1軸線上約兩倍焦距位置,正對聚光系統(tǒng)1。平板電視4的尺寸根據(jù)聚光系統(tǒng)的直徑及誤差可選擇較大尺寸,如55寸或以上(由于測量時從圖像采集器觀測到聚光系統(tǒng)反射的電視的圖像,如果電視尺寸較小,聚光系統(tǒng)誤差大時容易出現(xiàn)聚光系統(tǒng)未反射到電視上的像,造成無法測量的情況),圖像采集器3的視場正好可包含全部的光學鏡片,二者使用工控機5連接。

      在將圖像采集器3與平板電視固定好后,調(diào)整及評測工作主要分為如下幾步:

      第一步、圖像采集:

      該過程主要為由工控機控制平板電視的顯示輸出,在輸出圖像的同時控制圖像采集器進行圖像采集。

      以使用的條紋相移法的檢測方式為例,工控機控制平板電視分別顯示橫縱兩個方向、相位相差90°的8幅圖像,顯示每一幅的同時控制圖像采集器采集對面的聚光系統(tǒng),由于聚光系統(tǒng)反射的是平板電視的圖像,因此可采集到8幅反射有條紋的聚光系統(tǒng)圖像。其中橫向條紋圖像4幅,相位分別為0°、90°、180°、270°,縱向條紋的圖像4幅,相位分別為0°、90°、180°、270°。

      第二步、分析并計算鏡片調(diào)整量:

      在采集到圖片后,進行系統(tǒng)分析,流程圖如圖3所示。

      此處需要結(jié)合附圖,對該步驟的系統(tǒng)分析進行詳細說明,如果涉及公式,請給出公式

      首先計算聚光系統(tǒng)的法線:采用的方法通過圖像分析找出入射線與反射線的方程,利用入射線與反射線求出法線的方式,主要過程如下:

      對應(yīng)與圖像的像素位置,可以直接得到在圖像采集器中采集芯片的像素位置,而由于檢測系統(tǒng)的圖像采集器參數(shù)及放置位置均固定且為已知,利用這幾個條件容易求得對應(yīng)圖像像素在采集芯片上的空間位置,該位置為入射線的起點。同時任何圖像采集器都有一個光學的中心,任何入射到采集器的光線都必須經(jīng)過該中心,而該中心的位置作為采集器的參數(shù)也為已知條件,這樣對應(yīng)像素的入射線通過這兩個點可以確定。

      在第一步得到的8幅條紋圖像,利用相移法容易得出圖像上各個點對應(yīng)于平板電視的像素位置,結(jié)合平板電視的位置及分辨率參數(shù),可以得到該像素位置對應(yīng)的空間位置,該空間位置也為該像素點反射線的終點位置。而反射線的起點需要通過入射線與聚光系統(tǒng)的交點確定,在本例中對應(yīng)像素的入射線已經(jīng)確定,而聚光系統(tǒng)為雙曲拋物面,該面型方程已知,簡化為空間直線與拋物面的交點,求得交點最終確定反射線方程。

      入射線與反射線確定,對應(yīng)像素的法線即確定,通過角平分線方法容易求出對應(yīng)像素空間法線。

      通過該方法即可求得與圖片像素相當?shù)年P(guān)于整個聚光系統(tǒng)的法線分布。

      其次采用圖像分割計算各個鏡片的誤差及平均偏移角度,主要過程如下:

      在求出聚光系統(tǒng)法線分布后,為了得到誤差分布,需要進行聚光系統(tǒng)的理想誤差數(shù)據(jù)的計算并做差值。對應(yīng)各像素點的理想法線通過對聚光系統(tǒng)的曲面方程微分求導(dǎo)數(shù)的方式,可以得到理論法線角度。使用計算的數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)相減,得到聚光系統(tǒng)的誤差分布。

      由于聚光系統(tǒng)由12片鏡片組成,而之前的計算始終將聚光系統(tǒng)當做一個完整的曲面鏡計算,接下來開始對該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分割到各個鏡片上。系統(tǒng)每個鏡片都有自己的空間位置坐標范圍,以正上方的鏡片為例,該鏡片的覆蓋范圍為聚光系統(tǒng)中心上方-15°~+15°范圍。將之前計算的聚光系統(tǒng)上滿足這個角度范圍的作為該鏡片的數(shù)據(jù),計算該鏡片上法線的平均角度,作為該鏡片的誤差角度。同理計算其他各個鏡片,得到每個鏡片的平均角度。

      最后通過幾何關(guān)系計算鏡片的調(diào)整量,計算出螺栓的旋轉(zhuǎn)量:

      由于鏡片采用三個螺栓剛性固定連接,在進行角度調(diào)整時,通常采用固定一個,調(diào)整另外兩個的方式,實現(xiàn)全范圍偏差角度的調(diào)整。在之前得出了各個鏡片的平均誤差角度,以該角度作為誤差調(diào)整量,可利用幾何旋轉(zhuǎn)關(guān)系計算出要調(diào)整的兩個螺栓的調(diào)整距離。而該調(diào)整距離通過螺紋間距換算成旋轉(zhuǎn)圈數(shù),便于直接的調(diào)整。

      第三步、鏡片調(diào)整與確認:

      鏡片的角度調(diào)整可以使用人工的方式,由于得到了調(diào)整螺栓的旋轉(zhuǎn)參數(shù),直接按照該數(shù)值旋轉(zhuǎn)即可。假設(shè)目標的鏡片平均角度為-1°~+1°之間,如果檢測的鏡片平均角度在這個范圍,即不需要調(diào)整。如果平均角度超出這個范圍,則按軟件計算的方向與圈數(shù)旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓。

      該部分也可采用自動調(diào)整的方式,只需在調(diào)整螺栓上安裝可進行控制旋轉(zhuǎn)的自動旋轉(zhuǎn)調(diào)整裝置,根據(jù)軟件提供的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)控制調(diào)整螺栓旋轉(zhuǎn)并鎖緊即可。

      調(diào)整完成后需要進行再次檢測確認,直至各個鏡片實際誤差角度都滿足-1°~+1°的調(diào)整規(guī)格。

      第四步、性能分析:

      在調(diào)整完成后,需要確認聚光系統(tǒng)的光學性能參數(shù),也通過軟件實現(xiàn),流程圖4所示。

      該過程前半部分與鏡片調(diào)整類似,后半過程通過軟件模擬光線進行光學系統(tǒng)擬合的方式,實現(xiàn)對光學系統(tǒng)的評價與分析,主要包括:

      首先采用了與鏡片調(diào)整相同的方法,采集8張圖片、計算聚光系統(tǒng)法線分布并分割給12個鏡片。由于已經(jīng)將平均角度值調(diào)整至規(guī)格內(nèi)。

      其次進行光線擬合及聚光分析:由于聚光系統(tǒng)在正常使用時,正對太陽并會聚光線至系統(tǒng)前端的吸熱器,此處以吸熱器為聚光系統(tǒng)前端的平面為例。制作模擬太陽光線的蒙特卡洛光線,并將該光線與各個像素點相交,利用之前得出的法線數(shù)值計算反射光線,同時計算反射光線與吸熱器的交點。計算出全部交點后擬合出聚焦光斑。

      由于聚光光斑照射到吸熱器上,吸熱器本身根據(jù)結(jié)構(gòu)不同、材質(zhì)不同造成的導(dǎo)熱情況也完全不同。此處加入吸熱器的相關(guān)參數(shù),由于本例中為平板型吸熱器,通過材質(zhì)可確定導(dǎo)熱系數(shù),利用熱傳導(dǎo)公式可以將聚光光斑的分布圖轉(zhuǎn)化為熱量分布。

      系統(tǒng)優(yōu)化主要考慮熱量分布中熱斑的情況及熱量均衡度??梢酝ㄟ^設(shè)置熱斑的上限規(guī)格均衡度的下線規(guī)格來判定系統(tǒng)是否滿足要求,比如可以設(shè)定200W/㎡的上限規(guī)格,以及50W/㎡的下限規(guī)格,當計算的熱量分布達到兩個規(guī)格之外的數(shù)值時,系統(tǒng)即提示需要優(yōu)化。

      優(yōu)化的方法:以某區(qū)域出現(xiàn)超過200W/㎡的熱斑為例,計算出12塊鏡片在該區(qū)域的熱量分布,其和應(yīng)為200,假設(shè)數(shù)值為【13,17,11,16,29,15,12,35,20,13,12,10】,可以設(shè)定超過25時鏡片單品出現(xiàn)熱斑,通過數(shù)值看明顯第5片以及第8片不符合要求,需要重新調(diào)整或更換。

      在出現(xiàn)熱量分布低時可以采取類似的方法,進行檢測與判斷。

      第五步、根據(jù)上述軟件分析情況、在計算聚焦光斑時已經(jīng)得出各鏡片的法線角度分布與均值,可以設(shè)定均值范圍比如超出1°的鏡片為不良品,對其進行更換。

      第六步、通過上述系統(tǒng)檢測光斑分布、熱量分析合格后,即完成系統(tǒng)的調(diào)整與檢測。

      使用該方式,由于利用了圖像采集結(jié)合條紋相移法的方式,可以得出與圖像像素數(shù)相同的檢測數(shù)據(jù),以采用200萬像素相機為例,即使受視場及檢測形狀不規(guī)則的影響,只有50%的利用率,仍然可以達到100萬個點,平分到各個鏡片上點數(shù)超過8萬個。利用8萬個點擬合出來的聚光效果基本可以完全的體現(xiàn)反射鏡片的實際效果。

      以上為對普通碟式系統(tǒng)的檢測和分析,該方法同樣可以應(yīng)用在光熱領(lǐng)域的槽式、塔式和菲涅爾式上,用來檢測單曲拋物面、微曲面等,實際的應(yīng)用過程中,該設(shè)備的形態(tài)會根據(jù)具體的情況而有所變化。

      在槽式領(lǐng)域,由于槽式長度較長,需要分區(qū)域一步步測量,如測量10米長的槽式,設(shè)備檢測受平板電視長度的限制,每次只能檢測1.5米左右,需要分7次或8次測量。

      在微曲面或平面反射鏡的檢測領(lǐng)域,該設(shè)備通常能檢測平板電視長度的1半尺寸,因此也需要分區(qū)域檢測或采用面積更大的投影設(shè)備進行。

      本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵點在于通過在聚光系統(tǒng)前端放置圖像采集器和顯示設(shè)備,利用圖像采集器采集反射鏡上反射的顯示設(shè)備圖像,分析出對應(yīng)像素的各點法線及誤差,從而指導(dǎo)系統(tǒng)調(diào)焦與系統(tǒng)優(yōu)化,并給出全面的聚光系統(tǒng)聚光效果及熱分布等重要指標。

      本發(fā)明為聚光系統(tǒng)提出了一種全新的調(diào)整與評測方式,通過該設(shè)備可以高效率的對聚光系統(tǒng)進行調(diào)整及優(yōu)化,并全面給出符合實際的光學分析報告,并驗證理論設(shè)計,提高系統(tǒng)的應(yīng)用效率。

      本發(fā)明可以應(yīng)用在使用反射鏡的聚光系統(tǒng)上,同樣也適用于任何搭載反射鏡的檢測領(lǐng)域,如燈光的聚光系統(tǒng),可以采用同樣的方式來檢測和驗證實際的聚光效果。再如汽車的后視鏡效果檢測,也可以采用該方式進行檢測與分析。這同樣應(yīng)該包含在本發(fā)明中。

      最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。

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