本发明属于镜头检测领域，更具体地，涉及一种半刚性夹持共聚焦显微光纤探头检验工装及检验方法。
背景技术：
1、探头式共聚焦显微内窥镜是一种可以借助胃镜、结肠镜等通道伸入人体，获取局部组织学图像来实现微小病灶、胃肠道病变及早期胃肠道癌变的精准诊断的医疗设备。视场、分辨率以及工作距是共聚焦显微内窥镜成像探头的几个重要性能参数，但是，共聚焦显微内窥镜、双光子显微镜等设备的成像探头放大倍数很高，视场非常小，一般在几百微米，工作距通常为十几微米。由于我国制造业基础薄弱，机械加工精度不高，因此，针对这类微米级别参数的成像探头，其各性能参数的检测通常会受检测设备精度、检测人员的操作水平等影响而带来较大的误差，目前也没有这样高精度检测设备供共聚焦显微光纤探头批量重复测量使用，如何快速精准地对共聚焦显微光纤探头成像探头的各性能参数进行检测成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种半刚性夹持共聚焦显微光纤探头检验工装及检验方法，其目的在于实现成像探头的工作距、分辨率及视场的一体化高精度检测。
2、为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种半刚性夹持共聚焦显微光纤探头检验工装，
3、包括底板，所述底板上相邻设置有xy轴调节装置和z轴调节装置，所述xy轴调节装置的顶面对称设置有两个立柱，所述立柱周侧套设有压臂，所述压臂与所述立柱之间弹性连接；
4、所述z轴调节装置包括固定在所述底板上的支撑板，所述支撑板的顶部固定有竖直设置的数显微分头，所述支撑板的侧面可移动地设置有滑块，所述滑块与所述支撑板之间竖直方向上设置有抵接弹簧，所述滑块在弹力作用下与所述数显微分头的测量杆抵接，所述滑块的侧壁上水平固定有夹臂，所述夹臂包括基准臂和压紧臂，所述基准臂和所述压紧臂的一端相互连接，另一端具有相对设置的夹持面，所述夹持面上沿所述压紧臂的厚度方向开设有夹槽。
5、通过上述技术方案，xy轴调节装置用于放置检验所需的测试板，例如光栅板或者分辨率板，xy轴调节装置可在水平方向上对测试板的位置进行调节，便于快速开展检测。z轴调节装置则用于放置探头，数显微分头可推动与之抵接的滑块沿竖直方向下降，从而带动探头下降，当数显微分头上升时，滑块在弹力作用下上升从而持续与数显微分头抵接，因此通过数显微分头来对探头进行微米级高精度的位置调节。探头设置有镜头的一端被夹持在夹槽内，由于夹臂水平设置，因此夹槽可使镜头保持在竖直的夹持状态，使镜头垂直于测试板，从而可以进行精准的视场、工作距、分辨率测试。夹臂中的基准臂不可发生形变，其位置固定，可以为探头的夹持提供定位基准，而压紧臂则可以发生形变，与基准臂配合既能对探头进行夹紧，又能避免产生刚性力对镜头造成夹持损伤。
6、进一步地，所述压紧臂上朝向所述基准臂的一面为第一形变面，远离所述基准臂的一面为第二形变面，所述第一形变面和所述第二形变面上均开设有多个形变避让槽，多个所述形变避让槽在所述压紧臂的长度方向上等间隔分布，所述第一形变面上的所述形变避让槽和所述第二形变面上的所述形变避让槽交错设置，所述基准臂与所述压紧臂之间穿设有调节螺钉。
7、进一步地，所述夹槽包括第一夹槽和第二夹槽，所述第一夹槽与所述第二夹槽沿所述夹臂的长度方向间隔分布，所述第一夹槽与所述第二夹槽均为v型槽，所述v型槽的角度为θ，100°≤θ≤160°，所述第一夹槽的边长为a，所述第二夹槽的边长为b，b≥2a。
8、进一步地，所述压紧臂的结构参数满足以下条件：
9、
10、其中，l为压紧臂相对于所述调节螺钉处的有效力臂，d为相邻两个所述形变避让槽之间的间隔距离，h为压紧臂的平均厚度，l为夹持有探头的v型槽相对于所述调节螺钉处的旋转半径，r为被夹持的探头半径，c为v型槽的边长，c＝a或者c＝b，e为压紧臂的材料弹性模量，f为夹持端对探头的作用力，5n≤f≤30n。
11、进一步地，所述xy轴调节装置包括固定在所述底板上的x轴移动座和固定在所述x轴移动座上的y轴移动座，所述y轴移动座的上表面固定有水平安装座，所述立柱固定在所述水平安装座的上表面边缘处，所述立柱的周侧套设有压轴套，所述压臂远离所述压轴套的一端底面固定有硅胶压接头，所述压轴套与所述立柱之间套设有压紧弹簧，所述压轴套在所述压紧弹簧的作用下压紧所述压臂。
12、进一步地，所述支撑板上还固定有导线架，所述导线架正对于所述夹槽处开设有导向孔。
13、发明还提供一种竖式光纤探头检验方法，采用前述的工装进行，包括以下步骤：
14、s1，将测试板置于压臂下，将探头夹持在夹槽内；
15、s2，在水平方向上调节xy轴调节装置，使测试板位于探头的视野范围内；
16、s3，在竖直方向上调节数显微分头，使探头高度逐渐下降，当探头抵接在测试板上时，数显微分头的位置为零；
17、s4，在竖直方向上调节数显微分头，直到探头对测试板的成像图像最清晰为止，此时数显微分头的位置即探头的工作距；
18、s5，测试板选取光栅板，采用s1-s4获取s4中最清晰的成像图像，对成像图像内的光栅条纹进行计数，根据光栅条纹数量和光栅板的规格参数计算出探头的视场；
19、s6，测试板选取分辨率板，调节数显微分头至探头的工作距处，使探头对分辨率板进行分辨率成像，获得探头的分辨率。
20、本方法通过s1-s4可以实现工作距测量，在工作距的基础上通过s5实现视场测量，还可通过s6实现分辨率测量，基于一个工装可同时实现探头三个重要的参数测量，误差小，可用于大批量重复测试使用。
21、进一步地，还包括s45，重复s1-s4共n次，获得n个数显微分头的位置数据，对位置数据进行筛选，保留下来的位置数据取平均值后作为探头的工作距，n≥3且为整数。
22、进一步地，所述测试板为光栅板，对位置数据进行筛选具体为：
23、s451，获取每一次s4中最清晰的成像图像，将成像图像内的光栅条纹处理为线段，得到线段集合；
24、s452，找到所述线段集合中的最长线段，分别获取最长线段两侧的线段数量m1、m2；
25、s453，分别计算最长线段两侧的相邻两条线段的平均距离d1、d2；
26、s454，计算|d1-d2|，当|d1-d2|≤10μm时，保存该成像图像对应的位置数据，当|d1-d2|＞10μm时，剔除该成像图像对应的位置数据。
27、进一步地，rm的获取步骤为：对s451的线段集合中所有线段进行圆拟合，得到拟合圆的半径rm。
28、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
29、(1)通过一个工装可以实现工作距、视场和分辨率的一体化测量；
30、(2)设计了一种夹臂结构，可在测量过程中对探头进行稳定、垂直于测试板的夹持，且不会对探头造成损伤；
31、(3)通过滑块和数显微分头对探头进行竖直方向上的调节，通过xy轴调节装置对测试板进行水平方向上的调节，将三维方向的调节拆分至两个装置中，分别进行，数显微分头不会受到较多的器械影响，探头可以获得微米级高精度的调节，从而可以获得更高精度的测量结果；
32、(4)设计了一种工作距数据筛选方法，通过对工作距进行多次重复测试，获得多个位置数据，筛选出误差较大的数据，从而获得更高精度的工作距测试结果。
1.一种半刚性夹持共聚焦显微光纤探头检验工装，其特征在于，包括底板，所述底板上相邻设置有xy轴调节装置和z轴调节装置，所述xy轴调节装置的顶面对称设置有两个立柱，所述立柱周侧套设有压臂，所述压臂与所述立柱之间弹性连接；
2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述压紧臂上朝向所述基准臂的一面为第一形变面，远离所述基准臂的一面为第二形变面，所述第一形变面和所述第二形变面上均开设有多个形变避让槽，多个所述形变避让槽在所述压紧臂的长度方向上等间隔分布，所述第一形变面上的所述形变避让槽和所述第二形变面上的所述形变避让槽交错设置，所述基准臂与所述压紧臂之间穿设有调节螺钉。
3.根据权利要求2所述的工装，其特征在于，所述夹槽包括第一夹槽和第二夹槽，所述第一夹槽与所述第二夹槽沿所述夹臂的长度方向间隔分布，所述第一夹槽与所述第二夹槽均为v型槽，所述v型槽的角度为θ，100°≤θ≤160°，所述第一夹槽的边长为a，所述第二夹槽的边长为b，b≥2a。
4.根据权利要求3所述的工装，其特征在于，所述压紧臂的结构参数满足以下条件：
5.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述xy轴调节装置包括固定在所述底板上的x轴移动座和固定在所述x轴移动座上的y轴移动座，所述y轴移动座的上表面固定有水平安装座，所述立柱固定在所述水平安装座的上表面边缘处，所述立柱的周侧套设有压轴套，所述压臂远离所述压轴套的一端底面固定有硅胶压接头，所述压轴套与所述立柱之间套设有压紧弹簧，所述压轴套在所述压紧弹簧的作用下压紧所述压臂。
6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于，所述支撑板上还固定有导线架，所述导线架正对于所述夹槽处开设有导向孔。
7.一种竖式光纤探头检验方法，其特征在于，采用如权利有要求1-6任一所述的工装进行，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括s45，重复s1-s4共n次，获得n个数显微分头的位置数据，对位置数据进行筛选，保留下来的位置数据取平均值后作为探头的工作距，n≥3且为整数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述测试板为光栅板，对位置数据进行筛选具体为：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，rm的获取步骤为：对s451的线段集合中所有线段进行圆拟合，得到拟合圆的半径rm。
