【技术实现步骤摘要】
一种密集波分复用器自动装配中光学元件尺寸测量的方法
本专利技术属于光学元件尺寸检测及机器视觉检测
,具体涉及一种密集波分复用器自动装配过程中光学元件尺寸测量的方法。
技术介绍
随着密集波分复用器进一步向精密化、微型化发展以及对密集波分复用器产品需求进一步的提高,对其质量和生产速度提出了新的挑战。密集波分复用器的自动装配过程中所需要的光学元件种类多样,且尺寸微小。作为密集波分复用器中的核心元件,如果其尺寸超出标准元件的公差范围,会对密集波分复用器的工作性能、使用寿命以及使用安全性造成极大的影响。目前光学元件几何尺寸的检测多采用人工测量的方法:使用夹持工具(如镊子)夹取元件,然后用千分表等仪器测量。这种方法属于接触性测量,在检测过程中难免会对元件产生二次划伤,且检测效率低下、检测精度低。各式各样的光学元件的设计标准均有不同,人工检测存在较大的不便。所以结合数字图像处理、机器视觉等技术实现对微小型光学元件的几何尺寸进行检测,将该方法应用到密集波分复用器的自动化装配过程中,实现快速测量、高精度测量对密集波分复用器的自动化生产意义巨大。专利号为CN200810304609.2,名称为“光学元件尺寸的检测装置和方法”的专利中介绍了一种光学元件尺寸的检测装置和方法,其装置包括多个间隔设置的筛板与多个刮板,每个筛板中形成有多个通孔,刮板用于沿筛板表面滑动使放置在该筛板上的光学元件通过该筛板内的通孔而到达下一筛板上,该筛板中的通孔的孔径大于所述下一筛板中的通孔的孔径。此方法可以检测多种光学元件的尺寸,但是只适合于 ...
【技术保护点】
1.一种密集波分复用器自动装配中光学元件尺寸测量的方法,其特征在于:其结构包括一个二维位移平台及其底座、机械臂、照明系统、光学镜头、定位用相机、测量用相机、样品放置盘、不合格产品放置盘、图像处理系统;其中:/n所述的照明系统,包括一个环形光源和一个同轴光源,用于区分光学元件表面和背景的成像效果;/n所述的光学镜头,包括一个广角镜头和一个显微镜头,用于采集待测光学元件的图像;/n所述的定位用相机,采用广角镜头,用于在大视场下采集整盘光学元件的图像;/n所述的测量用相机,采用显微镜头,用于在小视场下采集单个光学元件的图像;/n所述的二维位移平台,用于带动光学元件实现X-Y轴平移,将元件平移至相机成像范围内完成对光学元件的图像采集;/n所述的机械臂,其头部装有真空吸盘,用于对光学元件的尺寸进行检测后,吸取不合格的光学元件到不合格产品放置盘,吸取合格的产品进行密集波分复用器的装配;/n所述的图像处理系统,用于对拍摄得到的光学元件进行图像处理和尺寸测量。/n
【技术特征摘要】
1.一种密集波分复用器自动装配中光学元件尺寸测量的方法,其特征在于:其结构包括一个二维位移平台及其底座、机械臂、照明系统、光学镜头、定位用相机、测量用相机、样品放置盘、不合格产品放置盘、图像处理系统;其中:
所述的照明系统,包括一个环形光源和一个同轴光源,用于区分光学元件表面和背景的成像效果;
所述的光学镜头,包括一个广角镜头和一个显微镜头,用于采集待测光学元件的图像;
所述的定位用相机,采用广角镜头,用于在大视场下采集整盘光学元件的图像;
所述的测量用相机,采用显微镜头,用于在小视场下采集单个光学元件的图像;
所述的二维位移平台,用于带动光学元件实现X-Y轴平移,将元件平移至相机成像范围内完成对光学元件的图像采集;
所述的机械臂,其头部装有真空吸盘,用于对光学元件的尺寸进行检测后,吸取不合格的光学元件到不合格产品放置盘,吸取合格的产品进行密集波分复用器的装配;
所述的图像处理系统,用于对拍摄得到的光学元件进行图像处理和尺寸测量。
2.根据权利要求书1所述的密集波分复用器自动装配中光学元件尺寸测量的方法,其特征在于,在样品放置盘上方贴有记录产品检测标准的二维码,通过对其解码可以得到该盘样品的检测标准。
3.根据权利要求书1所述的密集波分复用器自动装配中光学元件尺寸测量方法,其特征在于,采用定位用相机和测量用相机两个相机进行尺寸检测,具体实施方式为:
(1)移动二维位移平台使得样品放置盘上方的二维码位于定位用相机视场范围内,使用定位用相机拍摄二维码图像,通过解码得到该光学元件的尺寸检测标准;
(2)移动二维位移平台使得整盘光学元件位于定位用相机的视场范围内,拍摄大视场下整盘光学元件的图像,利用本测量系统中的图像定位算法得到所有光学元件的位置,计算得到其中心,记录各个光学元件中心的相对位置;
(3)计算第一个光学元件中心与测量用相机视场中心的相对位置,移动二维位移平台将该元件移动到测量用相机的视场范围内,拍摄单个光学元件的图像,采用尺寸测量算法计算得到元件的尺寸,通过与检测标准对比判断产品是否合格;
(4)根据各个光学元件的相对位置,移动二维位移平台依次拍摄其余光学元件的图像并进行测量。
4.根据权利要求书3所述的密集波分复用器自动装配中光学元件的定位算法,其特征在于,通过对定位用相机采集到的图像进行处理,同时定位到整盘光学元件的所在的位置,具体的定位实现方法为:
(1)将原始图像转换成灰度图,再使用自适应阈值法将灰度图转化成二值图像,将光学元件与图像背景...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵美丹,余桂英,林敏,瞿永顺,林瑞杰,余兴宇,
申请(专利权)人:中国计量大学,杭州富光科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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