待测面姿态的检测方法及使用该检测方法的光学检测设备技术

本发明专利技术公开了一种待测面姿态的检测方法及使用该检测方法的光学检测设备，其基于预先建置的至少二对比值查找表，以在检测程序中取得该待测面的倾斜状态。通过不同波段的光线对于目标检测区具有的相异准焦程度，取得目标检测区中相异两波段的准焦指数的对比程度，再于对应的对比值查找表中找寻匹配的两个高度位置参数，进而可基于高度位置参数间的差异程度取得待测面的倾斜状态，后续作为姿态的调整依据。因此，在这种匹配式机制的运作下，一幅影像就可进行姿态的检测，免除了耗时的对观测点逐层检测准焦程度的程序，可大幅提高待测面姿态的检测效率。的检测效率。的检测效率。

【技术实现步骤摘要】
待测面姿态的检测方法及使用该检测方法的光学检测设备


[0001]本专利技术涉及一种光学检测技术，更具体地讲，本专利技术涉及一种应用色差因子来对待测面姿态进行检测的检测方法，以及使用该检测方法来对待测面姿态进行检测与调整的光学检测设备。

技术介绍

[0002]在微观尺度下的观测需通过显微系统来进行，当被观测物的形貌分布皆处于显微系统的聚焦平面的景深范围内时，被观测物的形貌可在显微系统中清晰显现。
[0003]其中，当被观测物的形貌分布具有一定程度的高度位置落差时，举例来说，被观测物具有倾斜状态，而使被观测物的被观测平面未能与显微系统的光轴具有较好的垂直度时，将导致因光学像差的产生而使光学成像质量下降。
[0004]为了提升光学成像质量，被观测物的被观测平面就需要尽可能与显微系统的光轴具有较高的垂直程度，以使被观测物的形貌能落在显微系统的聚焦平面的景深范围内。
[0005]传统上常见的做法是通过对被观测面四周角落所界定的观测点来进行，在一个周期的调整程序中，每个观测点需要进行一系列不同高度位置的调制转换函数(Modulation Transfer Function)计算，以检测出最佳的准焦高度位置，据此来取得被观测面的姿态并进行调整；以及，通过执行多个周期的调整程序后，使倾斜程度收敛，进而使被观测平面与显微系统的光轴之间达到较好的垂直度。然而，这样的做法需要显微系统在每一个周期的调整程序中，对每个观测点进行高度位置扫瞄、取像，并对每一高度位置的取像影像计算对应的调制转换函数，不但多幅取像、传输及计算耗时，且高度位置扫瞄的动作通常是通过机械式的移动来完成(使显微系统的聚焦平面在一轴向上移动)，而机械重复停止等动作也使整体检测费时增加。
[0006]因此，传统的检测方式需要耗用相当多的时间，尤其是在微观尺度下，用来作为准焦依据的观测点的数量较多时，每一个周期的检测程序就需耗用更多的时间，这导致了效率的下降。

技术实现思路

[0007]本专利技术的专利技术目的之一在于提高待测面姿态的检测效率。
[0008]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术提出了一种待测面姿态的检测方法，其基于预先建置(建立、设置)的至少二对比值查找表，以在检测程序中取得该待测面的倾斜状态，该检测方法包括：在待测面上取得二个目标检测区的影像资料；将每一目标检测区的影像资料区分为相异两波段的一第一波段影像资料及一第二波段影像资料；取得第一波段影像资料及第二波段影像资料各自对应的一准焦指数数值，并取得两数值间的一比值；依据每一目标检测区所对应的比值，在对应的对比值查找表中寻找匹配的一高度位置参数；依据二个目标检测区对应的高度位置参数之间的差异程度，取得待测面的倾斜状态；其中，各对比值查找表是指非在该检测程序中所建立的一标准待测面在一高度摆动范围内的各目
标检测区在每一高度位置参数上所具有的比值信息。
[0009]在本专利技术的一实施方式中，对比值查找表的建立使对标准待测面上对应的二个目标检测区的匹配区，在高度摆动范围内，取得每一高度位置的二匹配区对应的影像资料，并取得相异两波段下所各自对应的一准焦指数数值以及取得两数值间的一比值信息，每一比值信息所对应的一高度位置参数作为对比值查找表内的高度位置参数。
[0010]在本专利技术的一实施方式中，比值的分母可为第二波段影像资料所对应的准焦指数数值，比值的分子可为第一波段影像资料所对应的准焦指数数值，第一波段影像资料依据一第一波长的光线，第二波段影像资料依据一第二波长的光线。
[0011]在本专利技术的一实施方式中，第一波长长于第二波长。
[0012]为了实现上述目的及其他目的，本专利技术还提供了一种光学检测设备，其用于对一待测物的一待测面进行姿态的调整，包括：载台、取像组件、光源组件、及控制主机；载台用于承载待测物，该载台包括用于调整一承载面姿态的至少二调整机构；取像组件用于朝承载面进行取像；光源组件用于朝承载面提供照明；控制主机耦接该至少二调整机构、取像组件及光源组件，以接收取像组件所生成的影像资料，以及控制该至少二调整机构。其中，控制主机用于执行如前所述的待测面姿态的检测方法，其依据内储存的至少二对比值查找表及取像组件所生成的影像资料，取得二个目标检测区当下的高度位置参数，对该至少二调整机构进行控制，使得二个目标检测区的二个高度位置参数之间的差值小于一预设门槛值，以使待测面呈一水平状态。
[0013]在本专利技术的一实施方式中，取像组件朝承载面进行取像所取得待测面的影像是一幅，该幅影像资料用于供控制主机对二个目标检测区进行上述检测方法。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，光源组件用于同时提供两相异波段的照射光。
[0015]这样，本专利技术应用相异两波段的光线经由光学成像系统所形成的色差特性，并通过应用在准焦指数数值上的对比特性，建立出匹配的位置信息，使得光学检测设备可在此匹配式机制的运作下，最少仅需拍摄一幅影像就可进行姿态的检测，免除了耗时的对每个观测点进行不同高度位置扫描的逐层准焦程度检测的程序，本专利技术提出的承载面姿态的检测方法及检测设备具有显著的效率提高。
【附图说明】
[0016]图1是本专利技术一实施例的光学检测设备的示意图；图2是图1的光学检测设备在第一实施例中的取像视角下的示意图；图3是不同波段光线的聚焦示意图；图4是相异高度位置参数下所对应的待测面姿态的示意图；图5是在一目标检测区中的相异两波段的准焦指数对比程度与高度位置参数间的关系图；图6为检测状态下的示意图；图7为本专利技术一实施例的待测面姿态的检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0017]为充分了解本专利技术的目的、特征及功效，现借助下述具体的实施例，并配合附图，
对本专利技术做一详细说明，说明如后：
[0018]在本申请中，所描述的用语"一"或"一个"来描述单元、部件、结构、装置、模块、系统、部位或区域等。此举只是为了方便说明，并且对本专利技术的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显地另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括复数。
[0019]在本申请中，所描述的用语"包含、包括、具有"或其它任何类似用语是指并非仅限于本申请所列出的这些要件，而是可包括未明确列出但却是所述单元、部件、结构、装置、模块、系统、部位或区域通常固有的其它要件。
[0020]在本申请中，所描述的"第一"或"第二"等类似序数的词语，是用以区分或指关联于相同或类似的元件、结构、部位或区域，且不必然隐含此等元件、结构、部位或区域在空间上的顺序。应了解的是，在某些情况或配置下，序数词语可交换使用而不影响本专利技术的实施。
[0021]对于光学系统来说，对焦方式可区分为主动式对焦及被动式对焦。主动式对焦是通过对待测物主动发出特定光波，并接收自待测物反射回来的光波，以判断待测物与光学系统间的距离，进而达到对焦的目的，例如：红外线测距、超音波测距。被动式对焦则是对所取得的待测物的影像资料进行分析，以判断准焦位置，进而达到对焦的目的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种待测面姿态的检测方法，其基于预先建置的至少二对比值查找表，以在检测程序中取得该待测面的倾斜状态，所述检测方法包括：在所述待测面上取得二个目标检测区的影像资料；将每一目标检测区的影像资料区分为相异两波段的一第一波段影像资料及一第二波段影像资料；取得所述第一波段影像资料及所述第二波段影像资料各自对应的一准焦指数数值，并取得两数值间的一比值；依据每一目标检测区所对应的所述比值，在对应的所述对比值查找表中寻找匹配的一高度位置参数；以及依据所述二个目标检测区对应的所述高度位置参数之间的差异程度，取得所述待测面的倾斜状态，其中，各所述对比值查找表是指非在所述检测程序中所建立的一标准待测面在一高度摆动范围内的各所述目标检测区在每一高度位置参数上所具有的比值信息。2.如权利要求1所述的检测方法，其中，所述对比值查找表的建立是：对所述标准待测面上对应所述的二个目标检测区的匹配区，在所述高度摆动范围内，取得每一高度位置的所述二匹配区对应的影像资料，并取得所述相异两波段下所各自对应的一准焦指数数值以及取得两数值间的一比值信息，每一比值信息所对应的一高度位置参数作为所述对比值查找表内的所述高度位置参数。3.如权利要求2所述的检测方法，其中，所述比值的分母为所述第二波段影像资料所对应的所述准焦指数数值，所述比值的分子为所述第一波段影像资料所对应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秉宽，杨兰升，朱建勋，
申请(专利权)人：致茂电子苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：