[發明專利]三角法測量中的聚焦系統

無效

• 申請號: 200910108446.5
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101696881A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 胡新
• 申請（專利權）人: 深圳市凱意科技有限公司
• 主分類號: G01C11/30
• 分類號: G01C11/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及改善在三角測量中光學相機的聚焦精度，將光學鏡頭與被測物體的距離精確地調整到固定的距離的聚焦系統。

背景技術

在現有的測量聚焦方法中，多為手動調整物距，肉眼觀察被測物體的圖像，當圖像清晰時，即為聚焦位置。但此方法存在人為的判斷，測試操作誤差大，自動化程度低。另外，自動對焦也是利用圖像的相位差原理，當圖像的高頻最大時，即為聚焦位置；然而，該技術作為精密測量的聚焦方法，則依然精度不足。圖1-3分別示出了正常聚焦和兩種不正常聚焦的原理示意圖。

發明內容

本發明的目的是提供一種實現精確的聚焦位置，確保每次測量的準確性的三角法測量中的聚焦系統。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

它包括CCD及鏡頭、激光器、視頻采集卡、圖像處理模塊、自動聚焦模塊、CNC控制模塊、執行模塊，所述視頻采集卡，獲取激光在CCD上的成像位置，圖像處理模塊分析出激光偏離中心位置的距離L，自動聚焦模塊通過三角計算得出要調整的位移量，并將該值轉化為步進電機的脈沖量，輸送給CNC模塊，驅動電機帶動鏡頭與激光器，使激光成像位置回到中心狀態。

優選的，所述自動聚焦模塊由公式H＝L*Tan(a)計算出要調整的位移量，a為激光器與光軸線的夾角。

本發明的利用激光點在CCD上的圖像位置，結合CNC技術，將激光點自動調整到CCD的中心，實現精確的聚焦位置，確保每次測量的準確性。實驗證明，采用該技術，其聚焦精度可達到0.001mm。

附圖說明

圖1是正常聚焦原理示意圖；

圖2是不正常聚焦原理示意圖；

圖3是另一種不正常聚焦原理示意圖；

圖4是本發明的系統結構示意圖；

圖5是本發明工作流程示意圖。

本發明目的、功能及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

請參照圖4和圖5所示，本實施例的三角法測量中的聚焦系統包括CCD及鏡頭1、激光器2、視頻采集卡3、圖像處理模塊4、自動聚焦模塊5、CNC控制模塊6、執行模塊7，所述視頻采集卡3，獲取激光在CCD上的成像位置，圖像處理模塊分析出激光偏離中心位置的距離，自動聚焦模塊5通過三角計算得出要調整的位移量，并通過執行模塊7驅動鏡頭1與激光器2，使激光成像位置回到中心狀態。

通過三角計算得到所述位移量有多種方法，本實施例中，所述自動聚焦模塊由公式H＝L*Tan(a)計算出要調整的位移量，a為激光器與光軸線的夾角。

上述所述執行模塊包括——步進電機，工作時，所述自動聚焦模塊5將該值轉化為步進電機的脈沖量，輸送給CNC模塊，驅動電機帶動鏡頭1與激光器2，使激光成像位置回到中心狀態。

以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。