用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备技术方案

一种用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备。该用于探测模组的主动校准方法包括步骤：对经由工业相机采集的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；对经由接收组件采集的投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。置。置。

【技术实现步骤摘要】
用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备


[0001]本专利技术涉及模组校准
，尤其是涉及用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备。

技术介绍

[0002]随着科学技术的飞速发展，人们对具有探测功能的电子产品的精度要求也越来越高，尤其是诸如TOF模组或激光雷达等等之类的探测模组，更加追求高投射质量和高探测精度的要求，这无疑对探测模组的组装都有严格的要求。而这些探测模组通常包括投射组件和接收组件，并且其中的投射组件包括光源部件和光学部件，其工作原理通常为：首先，经由该投射组件的光源部件发射光束；之后，这些光束先经由该光学部件进行调制以在被测物体表面形成特定的光斑，再经由该被测物体表面反射至该接收组件；最后被该接收组件接收以采集得到散斑图像，进而根据该散斑图像获得相应的探测信息。
[0003]然而，由于现有的诸如CSP或COB等封装设备在对投射组件的光源部件和光学部件进行移动装配时，会存在较大的组装公差，进而导致该探测模组的投射组件会偏离最清晰的位置，也就是说，该投射组件的投射质量较差，造成该探测模组所获得的散斑图像较为模糊，这将严重影响探测模组的后端使用效果，从而影响该探测模组的探测精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其能够降低探测模组的投射组件的组装公差，提高投射组件的投射质量。
[0005]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用工业相机与探测模组相结合的方式来采集经由投射组件投射出的光斑图像，以提升主动校准的精度，进而提高探测模组的探测精度。
[0006]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够通过对接收组件采集的光斑图像进行分析，以便控制高精度的六轴平台来实现探测模组在组装过程中的旋转矫正。
[0007]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够通过对工业相机采集的光斑图像进行分析，以便控制高精度的六轴平台来实现探测模组在组装过程中的偏移和倾斜矫正。
[0008]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用补偿定位的方式来减小胶水固化对投射组件的姿态矫正效果的影响。
[0009]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设
备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够补偿胶水固化收缩量，以确保投射组件的高质量姿态矫正效果。
[0010]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本专利技术的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用四点UV自动曝光的方式来固化胶水，以避免因四周光照不一致而严重影响投射组件的倾斜矫正效果。
[0011]本专利技术的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中为了达到上述优势，在本专利技术中不需要采用复杂的结构和庞大的计算量，对软硬件要求低。因此，本专利技术成功和有效地提供一解决方案，不只提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，同时还增加了所述用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备的实用性和可靠性。
[0012]为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本专利技术提供了一用于探测模组的主动校准方法，包括步骤：
[0013]对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
[0014]对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
[0015]对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
[0016]对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
[0017]根据本申请的一实施例，所述对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正的步骤，包括步骤：
[0018]夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；
[0019]通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第一光斑图像；以及
[0020]基于该工业相机的成像中心位置，在X
‑
Y平面内平移该光源部件，以使该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
[0021]根据本申请的一实施例，所述对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正的步骤，包括步骤：
[0022]在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第二光斑图像；和
[0023]基于该接收组件的四角定位框，在该X
‑
Y平面内旋转该光源部件，以使该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。
[0024]根据本申请的一实施例，所述对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第
三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正的步骤，包括步骤：
[0025]在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第三光斑图像；和
[0026]基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，在该X
‑
Y平面外旋转该光源部件，以使该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。
[0027]根据本申请的一实施例，所述对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置的步骤，包括步骤：
[0028]在对该投射组件进行倾斜矫正之后，通过该工业相机在沿着Z轴方向平移该光源部件的同时，连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列的该第四光斑图像；
[0029]对一系列的该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；以及
[0030]沿着该Z轴方向平移该光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于探测模组的主动校准方法，其特征在于，包括步骤：对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。2.如权利要求1所述的用于探测模组的主动校准方法，其中，所述对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正的步骤，包括步骤：夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第一光斑图像；以及基于该工业相机的成像中心位置，在X
‑
Y平面内平移该光源部件，以使该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。3.如权利要求2所述的用于探测模组的主动校准方法，其中，所述对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正的步骤，包括步骤：在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第二光斑图像；和基于该接收组件的四角定位框，在该X
‑
Y平面内旋转该光源部件，以使该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。4.如权利要求3所述的用于探测模组的主动校准方法，其中，所述对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正的步骤，包括步骤：在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第三光斑图像；和基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，在该X
‑
Y平面外旋转该光源部件，以使该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。5.如权利要求4所述的用于探测模组的主动校准方法，其中，所述对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置的步骤，包括步骤：在对该投射组件进行倾斜矫正之后，通过该工业相机在沿着Z轴方向平移该光源部件
的同时，连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列的该第四光斑图像；对一系列的该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；以及沿着该Z轴方向平移该光源部件至通过该聚焦曲线确定的该最清晰位置，以完成该投射组件的锐利度矫正。6.如权利要求1至5所述的用于探测模组的主动校准方法，在所述对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置的步骤之后，进一步包括步骤：通过在该光源部件和该光学部件之间施涂胶水，以在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组。7.如权利要求6所述的用于探测模组的主动校准方法，其中，所述通过在光源部件和该光学部件之间施涂胶水，以在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组的步骤，包括步骤：根据该胶水的固化收缩比和施涂体量，计算出该胶水的固化收缩量；沿着该Z轴方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该固化收缩量的位置；以及在紫外光的均匀照射下，固化被均匀地施涂在该光源部件与该光学部件之间的该胶水，以固定地连接该光源部件与该光学部件。8.用于探测模组的主动校准系统，其特征在于，包括相互可通信地连接的：一偏移矫正模块，用于对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；一旋转矫正模块，用于对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；一倾斜矫正模块，用于对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及一锐利度矫正模块，用于对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。9.如权利要求8所述的用于探测模组的主动校准系统，其中，所述偏移矫正模块包括相互可通信地连接的一夹取控制模块、一第一拍摄控制模块以及一内平移控制模块，其中所述夹取控制模块用于控制一夹取组件，以通过该夹取组件夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；其中所述第一拍摄控制模块用于控制该工业相机，以通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第一光斑图像；其中所述内平移控制模块用于控制一运动组件，以基于该工业相机的成像中心位置，通过该运动组件在X
‑
Y平面内平移该光源部件，使得该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
10.如权利要求9所述的用于探测模组的主动校准系统，其中，所述旋转矫正模块包括相互可通信地连接的一第二拍摄控制模块和一内旋转控制模块，其中所述第二拍摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：符良洁，徐杰伟，韩华清，
申请(专利权)人：余姚舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：