本申请涉及激光和精密测量，特别是涉及一种比例系数自校正的激光多普勒测速系统及方法。
背景技术：
1、双光束差动型激光多普勒测速仪因其具有光路简单、散射信号强、结构紧凑、测量精度高等优点，被广泛应用于流体速度、固体表面速度等的测量领域。同时，通过对速度进行积分，可以得到位移信息，因此双光束差动型激光多普勒测速仪还被应用于运动表面的位移测量中。相较于采用编码器进行测量的方法，采用测速仪测量其精度与全新的编码器精度相当，并且可以实现无接触测量，简单高效。
2、然而，传统的双光束差动型激光多普勒测速仪，其速度解算依赖于预先标定好的比例系数。在测速过程中，若遇到外界干扰，如激光器模式不稳定、波长波动等情况，可能导致比例系数的变化。如果在这种情况下仍然采用事先标定的比例系数进行速度解算，将使测速仪的速度准确性下降，甚至得到错误的速度信息。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在外界条件干扰的情况下，实时对测速仪的比例系数进行修正的比例系数自校正的激光多普勒测速系统及方法。
2、一种比例系数自校正的激光多普勒测速系统，所述系统包括：激光器，位于所述激光器输出光路上的分光器件、第一透镜，接收光信号的探测器，以及与所述探测器电连接的信号处理组件；
3、在所述第一透镜与待测运动表面之间设置有分光镜，所述分光镜反射的光路上设置有图像传感器；所述图像传感器与所述信号处理组件电连接。
4、其中一个实施例中，所述探测器置于所述分光器件与所述第一透镜之间，并位于所述散射光路径上；且所述探测器与所述第一透镜之间设置有第二透镜；
5、所述散射光通过所述分光镜、所述第一透镜后，经过第二透镜进行汇聚，然后作用于所述探测器表面。
6、其中一个实施例中，所述分光器件与所述第一透镜之间设置反射镜；
7、所述散射光通过所述第一透镜后，经所述反射镜进行反射，由第二透镜进行汇聚，然后作用于所述探测器表面。
8、其中一个实施例中，还设置有光阑；
9、在所述第二透镜之前设置光阑，所述散射光经过光阑后，再由第二透镜进行汇聚，然后作用于所述探测器表面；和/或
10、在所述图像传感器之前设置光阑，反射光经过光阑后，作用于所述图像传感器表面。
11、其中一个实施例中，所述激光器与所述分光器件之间设置有准直镜组，用于调整激光光束的方向和形状。
12、其中一个实施例中，所述分光器件采用分光棱镜，或采用分光镜与反射镜的组合。
13、一种比例系数自校正的激光多普勒测速方法，所述方法包括：
14、所述激光器输出的激光光束经分光器件进行分束后，由第一透镜进行汇聚，其中一部分出射光通过分光镜汇聚在待测运动表面，所述待测运动表面产生的散射光通过第一透镜后由探测器进行采集处理，得到多普勒信号，将所述多普勒信号发送给所述信号处理组件；
15、另一部分出射光分经分光镜反射后，汇聚至图像传感器表面，形成干涉条纹，所述图像传感器进行干涉条纹间距测量，得到修正后的比例系数，将所述修正后的比例系数发送给所述信号处理组件；
16、所述信号处理组件根据接收的所述多普勒信号与所述修正后的比例系数进行解算，得到待测运动表面的速度。
17、其中一个实施例中，所述信号处理组件根据接收的所述多普勒信号与所述修正后的比例系数进行解算，得到待测运动表面的速度，表达式为：
18、v＝k·f＝d·f；
19、式中，v表示待测运动表面速度；k表示比例系数；f表示多普勒频率；d表示干涉条纹间距。
20、相较于现有技术，本发明提供的比例系数自校正的激光多普勒测速系统具有以下效果：
21、1.通过图像传感器对测量体内的条纹间距进行实时测量，从而实时获取修正后的比例系数，实现对激光多普勒测速系统比例系数的实时修正；
22、2.能够在外界干扰的条件下，提升对待测运动表面速度解算的精度，保证了激光多普勒测速系统的准确性和可靠性。
1.一种比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，所述系统包括：激光器，位于所述激光器输出光路上的分光器件、第一透镜，接收光信号的探测器，以及与所述探测器电连接的信号处理组件；
2.根据权利要求1所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，所述探测器置于所述分光器件与所述第一透镜之间，并位于所述散射光路径上；且所述探测器与所述第一透镜之间设置有第二透镜；
3.根据权利要求1所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，所述分光器件与所述第一透镜之间设置反射镜；
4.根据权利要求2或3所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，还设置有光阑；
5.根据权利要求4所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，所述激光器与所述分光器件之间设置有准直镜组，用于调整激光光束的方向和形状。
6.根据权利要求4所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统，其特征在于，所述分光器件采用分光棱镜，或采用分光镜与反射镜的组合。
7.一种比例系数自校正的激光多普勒测速方法，其特征在于，所述方法包括：采用权利要求1至6任一项所述的比例系数自校正的激光多普勒测速系统测量待测运动表面的速度，包括：
8.根据权利要求7所述的比例系数自校正的激光多普勒测速方法，其特征在于，所述信号处理组件根据接收的所述多普勒信号与所述修正后的比例系数进行解算，得到待测运动表面的速度，表达式为：
