一种基于光谱共焦快速聚焦的测量装置和测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于光谱共焦快速聚焦的测量装置和测量方法，属于光学影像测量技术领域，测量装置包括影像测量光学系统、色散共焦位移传感模块和控制器，所述影像测量光学系统的光路与色散共焦位移传感模块的光路在出射端部分融合同轴，且影像测量光学系统的聚焦面与色散共焦位移传感模块的量程中心共面；其中，所述色散共焦位移传感模块通过出射包含可见光和不可见光的复色光，分别用于聚焦点指示和被测物上表面至影像测量光学系统之间距离的测量。本方案具有聚焦点指示功能，在影像测量系统的相机图像中可见指示光斑能快速聚焦定位到影像清晰面，色散共焦工作于不可见光波段，不影响影像测量的成像质量和精度，整体结构简单，成本低，便于推广应用。便于推广应用。便于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光谱共焦快速聚焦的测量装置和测量方法


[0001]本专利技术属于光学影像测量
，尤其是高精密快速测量影像设备，具体涉及一种基于光谱共焦快速聚焦的测量装置和测量方法。

技术介绍

[0002]影像测量仪是利用机器视觉技术对被测件的尺寸与形位公差进行测量的设备，其应用领域较广，例如机械、电子、传感器、模具、螺纹和手机等精密制造业。
[0003]随着科技的发展，影像仪测量精度和速度成为核心竞争力，对焦速度是关键因素之一。影像测量系统的景深通常较小，被测物高度发生变化或者被测物表面凹凸不平有高度差时，为获得清晰的成像，就需要频繁对焦，限制了测量效率的提高。
[0004]目前，对焦方法有人工和自动两种，就自动对焦而言又分为被动和主动两类。被动对焦利用电机驱动光学系统相对被测物纵向移动，并在不同位置拍摄图像，通过图像清晰度函数计算聚焦位置并将光学系统定位至聚焦位置。主动对焦利用位移传感器，如傅科刀口法，探测光学系统当前到被测物的距离，并计算出与聚焦位置的差值，驱动光学系统直接定位到聚焦位置。故而，主动对焦方法响应更快、效率更高。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光谱共焦快速聚焦的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括影像测量光学系统(1)、色散共焦位移传感模块(2)和控制器，所述影像测量光学系统(1)的光路与色散共焦位移传感模块(2)的光路在出射端部分融合同轴，且影像测量光学系统(1)的聚焦面与色散共焦位移传感模块(2)的量程中心共面；其中，所述色散共焦位移传感模块(2)通过出射包含可见光和不可见光的复色光，分别用于聚焦点指示和被测物(100)上表面至影像测量光学系统(1)之间距离的测量。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述影像测量光学系统(1)与色散共焦位移传感模块(2)通过一个不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)实现光路同轴的融合。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述影像测量光学系统(1)包括相机(11)和镜头(12)，所述色散共焦位移传感模块(2)包括光源及信号处理系统(21)、光纤(22)和色散镜头后镜组(23)，其中，所述光源及信号处理系统(21)提供近红外光和可见光；所述不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)采用近红外全反
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可见光半透半反镜，并将所述不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)设置于所述影像测量光学系统(1)处斜置布置，用以接收来自色散共焦位移传感模块(2)的复色光，并实现复色光折弯后向下出射的光路与所述影像测量光学系统(1)的光路同轴。4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述影像测量光学系统(1)采用变倍影像测量系统，其镜头(12)包括变倍镜头前固定组(121)、变倍镜头变倍组(122)、变倍镜头补偿组(123)和变倍镜头后固定组(124)，所述色散共焦位移传感模块(2)还包括光开关(24)以及与所述影像测量光学系统(1)同轴共用的变倍镜头前固定组(121)；在变倍镜头前固定组(121)与变倍镜头变倍组(122)之间以45
°
斜置布置所述不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)，且所述色散镜头后镜组(23)的水平出射光路正对所述不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)设置，以此将影像测量光学系统(1)和色散共焦位移传感模块(2)在不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)下方融合。5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述影像测量光学系统(1)采用固定倍率的影像测量系统，包括相机(11)和定倍的镜头(12)，镜头(12)包括固定倍率镜头前固定组(125)；所述不可见光全返
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可见光半透半反镜(3)包括位于固定倍率镜头前固定组(125)上方45
°
斜置布置的第一不可见光全返
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【专利技术属性】
技术研发人员：王志伟，李祥，朱小琴，袁春辉，曹葵康，周明，
申请(专利权)人：苏州天准科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：