[發明專利]一種激光式自動對焦裝置及其對焦方法

無效

• 申請號: 201110067679.2
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102122055A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 程良倫;黃加異;朱瑋
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G02B7/36
• 分類號: G02B7/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種激光式自動對焦裝置，包括激光發射器（1）、光柵鏡片（2）、聚焦鏡（3）、反射鏡（4）、物鏡（5）、圖像采集裝置（7）和圖像處理裝置，其特征在于：所述激光發射器（1）發射出的激光經光柵鏡片（2）過濾，剩余的光速經過聚焦鏡（3）形成平行光線后通過反射鏡（4）的反射，再經過能自動調整位置的物鏡（5）聚焦到被測物體（6）上，之后，該光線以與所述路徑對稱的路徑反射回去，然后通過光柵鏡片（2）反射到圖像采集裝置（7）中，最后發送到圖像處理裝置對采集信息進行處理。

2.根據權利要求1所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：所述光柵鏡片（2）設置成能濾去一半的激光光束。

3.根據權利要求2所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：除所述物鏡（5）外的部件的相對位置為固定。

4.根據權利要求3所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：所述物鏡（5）是通過運動控制模塊和對焦驅動模塊來驅動對焦的，其中，運動控制模塊用于改變對焦的水平坐標位置，對焦驅動模塊用于改變物距從而改變被測物體的成像信息。

5.根據權利要求4所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：所述對焦驅動模塊為伺服電機驅動。

6.根據權利要求5所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：所述伺服電機驅動步長為1μm。

7.根據權利要求1所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：所述圖像采集裝置（7）為CCD圖像采集模塊。

8.根據權利要求1所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：還包括用于觀察對焦平臺環境的視頻模塊。

9.根據權利要求1所述的激光式自動對焦裝置，其特征在于：還包括用于存儲圖片信息和計算結果的存儲模塊。

10.一種激光式自動對焦裝置的對焦方法，包括以下步驟：

1）圖像采集裝置采集圖像信息；

2）將采集到的圖像信息輸送到圖像處理裝置進行灰度轉換；

3）對所得灰度值進行平均灰度值計算，呈現上半圓、中心圓、下半圓三種光斑圖像；

4）通過灰度分析法分析上述三種光斑圖像的灰度值和灰度值分割點，判斷離焦狀態為上離焦還是下離焦狀態；

5）根據所得離焦狀態控制電機單方向運行移動物鏡；

6）對比前后幀圖像灰度值；

7）根據梯度法，判斷灰度值梯度方向的轉折點，找出最小平均灰度值，確定焦平面。