一种多相机自动对焦检测系统以及检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种多相机自动对焦检测系统以及检测方法，属于机器视觉检测领域，其包括检测光机

【技术实现步骤摘要】
一种多相机自动对焦检测系统以及检测方法


[0001]本专利技术属于机器视觉检测领域，更具体地，涉及一种多相机自动对焦检测系统以及检测方法
。

技术介绍

[0002]在精密视觉光学测量系统中，光机系统景深一般只有几微米到几十微米，受载台平坦度
、
待检产品翘曲等因素影响，容易出现取像虚焦的问题
。
现行技术方案通常采用加入自动对焦的方法解决检测取像虚焦的问题
。
待检产品尺寸越大，越容易发生因翘曲导致取像虚
。
此外，在实际应用中，大尺寸产品检测中为了缩短生产时间，往往会采用2个以上的相机组合方式
。
这就涉及到多相机自动对焦检测装置以及检测方法，如何快速实现多相机自动对焦并执行检测，是目前亟待需要关注的问题
。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供多相机自动对焦检测系统以及检测方法，旨在解决现有大尺寸产品检测时多相机组合存在的自动对焦速度不够快，检测效率不够高的问题
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多相机自动对焦检测系统，其包括检测光机
、
位移计
、Z
轴补偿规划模块和伺服控制模块，其中，检测光机和位移计均具有多套，位移计的数量小于检测光机的数量，位移计连接
Z
轴补偿规划模块，其用于检测待检产品表面
Z
向的高度并将高度信息反馈给
Z
轴补偿规划模块，r/>Z
轴补偿规划模块连接伺服控制模块，伺服控制模块接受
Z
轴补偿规划模块提供的
Z
向高度调节信息后能控制检测光机按照预期调节
Z
向高度，实现自动对焦
。
[0005]以上专利技术构思中，每一套检测光机均有自己对应的位移计，一套位移计对应一套或者多套检测光机，比如在待检产品局部高度波动较小的区域，可以设置一套位移计，这一套位移计测量的高度信息分享给多套检测光机
。
位移计在
Z
向上固定不动，其可以沿着
X
向
、Y
向方向移动，位移计连接
Z
轴补偿规划模块，
Z
轴补偿规划模块连接伺服控制模块，伺服控制模块控制控制检测光机按照预期调节
Z
向高度
。
[0006]进一步的，其还包括
Z
向位移轴，每套检测光机均对应设置在一个独立的
Z
向位移轴上，
Z
向位移轴连接伺服控制模块
。
[0007]以上专利技术构思中，伺服控制模块与
Z
向位移轴相连，每套检测光机均对应设置在一个独立的
Z
向位移轴上，伺服控制模块控制
Z
向位移轴发生
Z
向上的移动，进而实现检测光机沿
Z
向微调，实现自动对焦
。
[0008]进一步的，存在至少两套检测光机根据一套位移计检测获得的高度信息进行
Z
向高度高度调节
。
所述至少两套检测光机和所述至少一套位移计悬置于待检产品中央位置处上方
。
位移计为激光位移检测计，待检产品边缘处悬置有检测光机和位移计，位于边缘处的检测光机和位移计为一一对应关系，一套检测光机根据一套位移计检测获得的高度信息进
行
Z
向高度高度调节
。
[0009]以上专利技术构思中，对于大尺寸的待检产品，比如
G4.5
世代线及以上世代线，长
×
宽为
730mm
×
920mm
的产品可以称为大尺寸产品，其一般边角翘曲大，中间翘曲小，也即，待检产品边角处高度波动很大，中央处高度波动较小，两侧位置可以采用一个移位计对应一套检测光机，中间位置一个激光移位计探头对应两套检测光机，这样的设计能从实际出发，大幅度减少了测距探头的数量，采用更少的测距探头数量，协助更多个相机的自动快速对焦，节省了探头的数量，减少了系统成本，同时也简化了装置或者系统的结构
。
[0010]进一步的，伺服控制模块和
Z
轴补偿规划模块均为
PLC
模块，检测光机具有比如四套至十套，移位计具有比如三套至八套，移位计在
Z
向固定不动，检测光机能沿
X、Y
和
Z
三个方向移动
。
[0011]以上专利技术构思给出了多相机自动对焦检测的集成规模，并不限定其具体的集成规模，在实际工程实践中，可以根据工程需要，灵活调节集成的数量
、
结构和类型
。
[0012]按照本专利技术的第二个方面，还提供一种多相机自动对焦检测方法，首先，单独标定每一套位移计与对应的位于初始位置的检测光机在
X
向
、Y
向上的间距，并测量每一套位移计与待检样品之间的初始高度，获得每一套检测光机实现清晰对焦时需要调节的
X
向距离
Δ
X
，
Y
向距离
Δ
Y
以及
Z
向位移轴高度
Z0，将
Δ
X、
Δ
Y
和
Z0作为示教值，接着，多个检测光机相对待检样品沿
X
轴往复扫描，多个位移计实时持续采集待检产品表面高度信息并反馈给各自对应的检测光机，根据各自的示教值和实时采集的待检产品的高度调整
Z
向位移轴高度，补偿待检产品表面的高度波动，实现自动对焦
。
[0013]进一步的，位移计在
Z
向固定不动，检测光机能沿
X
向往复移动，其包括如下更为详细的几个步骤：
[0014]S1
：标定位移计和与该位移计对应的检测光机分别沿
X
向
、Y
向上的间距
Δ
X
和
Δ
Y
，
[0015]S2
：位移计测量待检产品初始高度
H0
，
[0016]S3
：标定检测光机清晰对焦时，
Z
向位移轴的高度
Z0
，
[0017]S4
：将
Δ
X、
Δ
Y、H0
和
Z0
作为示教值写入
Z
轴补偿规划模块，
[0018]S5
：重复以上步骤
S1
至
S5
，获得所有位移计和与该位移计对应的检测光机的示教值，
[0019]S6
：多套检测光机均沿
X
轴往复扫描，多套位移计均实时检测自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，其包括检测光机
(2)、
位移计
(3)、Z
轴补偿规划模块
(4)
和伺服控制模块
(5)
，其中，检测光机
(2)
和位移计
(3)
均具有多套，位移计
(3)
的数量小于检测光机
(2)
的数量，位移计
(3)
连接
Z
轴补偿规划模块
(4)
，其用于检测待检产品表面
Z
向的高度并将高度信息反馈给
Z
轴补偿规划模块
(4)
，
Z
轴补偿规划模块
(4)
连接伺服控制模块
(5)
，伺服控制模块
(5)
接受
Z
轴补偿规划模块
(4)
提供的
Z
向高度调节信息后能控制检测光机
(2)
按照预期调节
Z
向高度，实现自动对焦
。2.
如权利要求1所述的一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，其还包括
Z
向位移轴
(6)
，每套检测光机
(2)
均对应设置在一个独立的
Z
向位移轴
(6)
上，
Z
向位移轴
(6)
连接伺服控制模块
(5)。3.
如权利要求1所述的一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，存在至少两套检测光机
(2)
根据一套位移计
(3)
检测获得的高度信息进行
Z
向高度调节
。4.
如权利要求3所述的一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，所述至少两套检测光机
(2)
和所述至少一套位移计
(3)
悬置于待检产品中央位置处上方
。5.
如权利要求4所述的一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，位移计
(3)
为激光位移计，待检产品边缘处悬置有检测光机
(2)
和位移计
(3)
，位于边缘处的检测光机
(2)
和位移计
(3)
为一一对应关系，一套检测光机
(2)
根据一套位移计
(3)
检测获得的高度信息进行
Z
向高度调节
。6.
如权利要求1‑5任一所述的一种多相机自动对焦检测系统，其特征在于，伺服控制模块
(5)
和
Z
轴补偿规划模块
(4)
均为
PLC
模块，移位计
(3)
在
Z
向固定不动，检测光机
(4)
能沿
X、Y
和
Z
三个方向移动
。7.
一种多相机自动对焦检测方法，其特征在在于，首先，单独标定每一套位移计与对应的位于初始位置的检测光机在
X
向
、Y
向上的间距，并测量每一套位移计与待检样品之间的初始高度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯奇，钱铠，王雷，
申请(专利权)人：武汉精测电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：