一种产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统，该方法包括：沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取至少两个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取测试点之间的实际距离，第一方向垂直于第二方向；在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离；分别根据第一方向和第二方向的相应测试点的成像距离和实际距离计算产品待测表面的倾斜角度。本发明专利技术测量精度高且测量效率高。

Method and system for measuring horizontal inclination angle of product surface

The invention discloses a method and a system for measuring the horizontal inclination angle of a product surface, which comprises: selecting at least two test points along the first direction and the second direction of the product surface to be measured, and obtaining the actual distance between the test points along the first direction and the second direction respectively, the first direction is perpendicular to the second direction; In an imaging system with known imaging sharpness of CCD cameras, the measured surface of the product is imaged, and the Imaging distances between the corresponding test points in the first direction and the second direction are calculated respectively; the tilt angles of the product surface to be measured are calculated according to the Imaging distances of the corresponding test points in the first direction and the second direction and the actual distances respectively. . The invention has high measuring accuracy and high measuring efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统
本专利技术涉及产品测量测试
更具体地，涉及一种产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统。
技术介绍
目前，测量例如手机等电子设备的显示屏的倾斜角度、水平距离的方式主要是使用激光三角法测量。但是这种方式在没有激光器条件、或者测试空间无法安装激光器的环境下存在很大不便。除了上述激光三角法测量的方式外，使用机械或者电子测量仪器的平面测量存在两方面问题：第一、测量精度低；第二、测量效率低，不能做到水平面X轴和Y轴方向的同时区别测量，其中，如果重复多次机械测量则需要耗费较多的时间和人力成本。因此，需要提供一种高精度、高效率的产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高精度、高效率的产品表面水平倾斜角度的测量方法及系统。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术第一方面提供了一种产品表面水平倾斜角度的测量方法，该方法包括：沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取至少两个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取测试点之间的实际距离，所述第一方向垂直于第二方向；在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对所述产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的相应测试点的成像距离和实际距离计算产品待测表面的倾斜角度。优选地，所述在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对所述产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离，进一步包括：对产品待测表面进行成像，确定清晰度；获取CCD成像测试点之间的像素个数；根据已知的清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系，计算测试点之间的成像距离。优选地，沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取多个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取多组任意两个测试点之间的实际距离；分别计算沿第一方向和第二方向的对应多组任意两个测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的对应多组任意两个测试点的成像距离和实际距离，计算产品待测表面的平均倾斜角度。优选地，沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取多个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取多组相邻两个测试点之间的实际距离；分别计算沿第一方向和第二方向的对应多组相邻两个测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的对应多组相邻两个测试点的成像距离和实际距离，计算产品待测表面的平均倾斜角度。优选地，所述产品待测表面为长方形，所述第一方向平行于长方形的长边，所述第二方向平行于长方形的短边。优选地，该方法进一步包括：判断第一方向相邻测试点的图像清晰度是否相同，若不同则在第一方向相邻测试点间增加测试点，并分别获取增加测试点后相邻测试点之间的实际距离和成像距离；判断第二方向相邻测试点的图像清晰度是否相同，若不同则在第二方向相邻测试点间增加测试点，并分别获取增加测试点后相邻测试点之间的实际距离和成像距离。优选地，该方法还包括：判断CCD相机对产品成像后的图像中产品是否存在水平面角度旋转，若存在则根据旋转的角度分别对第一方向和第二方向测试点之间的实际距离进行修正。优选地，采用标准图像对产品待测表面选取测试点。本专利技术第二方面提供了一种产品表面水平倾斜角度的测量系统，该系统包括：测量平台；CCD相机，用于对产品待测表面进行成像；数据处理单元，根据产品待测表面分别沿第一方向和第二方向的两个测试点测量得到的成像距离和实际距离，计算产品待测表面的倾斜角度。优选地，所述测量系统进一步包括存储单元，用于存储已知的清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系，所述数据处理单元根据CCD相机得到的测试点之间的像素个数，计算测试点之间的成像距离。本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述技术方案，在经过标定已知CCD相机与待测表面之间距离条件下不同清晰度与单位像素长度关系的情况下，采用标准图像模板获得测试点和测试点之间之际距离，通过一次成像并获得测试点之间的像素个数，可同时得到产品的水平面分别沿X轴和Y轴方向的倾斜角度。本专利技术的方法测量精度高且测量效率高，特别适用于对平面度有较高要求的产品的大规模测试流水线，例如对手机等电子设备的显示屏的大规模测试流水线等。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明；图1示出本专利技术实施例提供的产品表面水平倾斜角度的测量方法的流程图。图2示出本专利技术实施例提供的产品表面水平倾斜角度的测量系统的示意图。图3示出CCD相机空间成像关系理想模型的示意图。图4示出CCD相机光学成像的示意图。图5示出不同图像清晰度的图像的示意图。图6示出产品存在水平面角度旋转的示意图。图7示出标定过程及结果的界面截图。图8示出测量结果的界面截图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供了一种产品表面水平倾斜角度的测量方法，该方法包括：沿产品待测表面的X轴和Y轴方向分别选取至少两个测试点，并分别沿X轴和Y轴方向获取两个测试点之间的实际距离；在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对产品的待测表面成像，并分别计算沿X轴和Y轴方向的两个测试点之间的成像距离；以及分别根据X轴和Y轴方向的两个测试点的成像距离和实际距离计算产品待测表面的倾斜角度。在具体实施时，在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对产品的待测表面成像，并分别计算沿X轴和Y轴方向的两个测试点之间的成像距离，进一步包括：已知CCD相机距测量平台或样品待测表面的距离情况下，对产品待测表面成像，确定各测试点清晰度；获取CCD成像沿X轴和Y轴方向的两个测试点之间的像素个数；根据已知的清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系，计算沿X轴和Y轴方向的两个测试点之间的成像距离。本专利技术中，清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系的获取方法，也称为CCD相机单位像素长度的标定方法，为：在水平面倾角值接近理想值的样品上选取两个标定点，改变并记录CCD相机的焦距或CCD相机距测量平台或样品待测表面的距离，对样品待测表面进行成像，根据CCD相机对样品成像后标定点的大小分别计算对应不同焦距的图像清晰度；根据两个标定点之间的实际物理距离及对应不同图像清晰度的图像中两个标定点之间的像素个数计算不同图像清晰度对应的CCD成像单位像素长度。本实施例中，CCD成像测试点之间的像素个数可基于视觉测量得到，具体为基于单目视觉测量得到，也可基于CCD相机的像素计数功能得到。本实施例中，根据已知的清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系，计算测试点之间的成像距离进一步包括：针对已知的成像焦距，分别根据X轴和Y轴方向的两个测试点的图像清晰度的平均值获取X轴和Y轴方向的两个测试点的CCD成像平均单位像素长度，分别根据X轴和Y轴方向的两个测试点的CCD成像平均单位像素长度及两个测试点之间的像素个数计算X轴和Y轴方向的两个测试点的成像距离。在具体实施时，一种方式是，本实施例提供的产品表面水平倾斜角度的测量方法进一步包括：沿产品待测表面的X轴和Y轴方向分别选取多个测试点，并分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产品表面水平倾斜角度的测量方法，其特征在于，该方法包括：沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取至少两个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取测试点之间的实际距离，所述第一方向垂直于第二方向；在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对所述产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的相应测试点的成像距离和实际距离计算产品待测表面的倾斜角度。

【技术特征摘要】
1.一种产品表面水平倾斜角度的测量方法，其特征在于，该方法包括：沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取至少两个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取测试点之间的实际距离，所述第一方向垂直于第二方向；在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对所述产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的相应测试点的成像距离和实际距离计算产品待测表面的倾斜角度。2.根据权利要求1所述的产品表面水平倾斜角度的测量方法，其特征在于，所述在已知CCD相机成像清晰度的成像系统中对所述产品的待测表面成像，并分别计算沿第一方向和第二方向的相应测试点之间的成像距离，进一步包括：对产品待测表面进行成像，确定清晰度；获取CCD成像测试点之间的像素个数；根据已知的清晰度与CCD成像单位像素长度的对应关系，计算测试点之间的成像距离。3.根据权利要求1所述的产品表面水平倾斜角度的测量方法，其特征在于，沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取多个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取多组任意两个测试点之间的实际距离；分别计算沿第一方向和第二方向的对应多组任意两个测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向的对应多组任意两个测试点的成像距离和实际距离，计算产品待测表面的平均倾斜角度。4.根据权利要求1所述的产品表面水平倾斜角度的测量方法，其特征在于，沿产品待测表面的第一方向和第二方向分别选取多个测试点，并分别沿第一方向和第二方向获取多组相邻两个测试点之间的实际距离；分别计算沿第一方向和第二方向的对应多组相邻两个测试点之间的成像距离；以及分别根据第一方向和第二方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文源，姚宪，
申请(专利权)人：苏州华兴源创电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32