[發(fā)明專利]一種檢測微透鏡陣列焦距的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210106803.6
• 申請日: 2012-04-12
• 公開（公告）號: CN102661849A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱咸昌;伍凡;曹學(xué)東;吳時彬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01B11/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

1.一種檢測微透鏡陣列焦距的方法，利用由單色儀、平行光管、微透鏡陣列、CCD探測器和光柵測微儀組成的檢測系統(tǒng)，通過確定微透鏡陣列的焦點和頂點位置，實現(xiàn)焦距測量的步驟如下：

步驟1：將CCD探測器移動到微透鏡陣列的頂點附近位置，以步距電機的步距為單位長度在頂點附近位置采集第一組圖像，并將采集的第一組圖像依次編號，計算采集的各個圖像的清晰度函數(shù)值，利用Matlab軟件繪制第一組圖像的清晰度函數(shù)曲線并確定曲線的極大值位置即為微透鏡陣列的各個子單元的頂點位置；

步驟2：將CCD探測器移動到微透鏡陣列的焦面附近位置，以步距電機的步距為單位長度在焦面附近位置采集第二組圖像，并將采集的第二組圖像依次編號，利用Matlab軟件分析并確定微透鏡陣列的各個子單元的焦點位置的圖像；

步驟3：用光柵測微儀分別對每組圖像進(jìn)行測量，獲得每組圖像中CCD探測器從微透鏡陣列的頂點移動到焦點位置的距離時采集的第一幀圖像；

步驟4：計算微透鏡陣列的各個子單元的焦距f_ef為：

f_ef＝(n_id-n_ij)×s+l

式中，n_id為在第i個子單元的頂點位置采集的圖像編號i為微透鏡陣列子單元的編號，n_ij為在微透鏡陣列第i個子單元的焦面位置采集的圖像編號，i為自然數(shù)，j表示焦面，d表示頂點，s為步進(jìn)電機的步距，l為CCD探測器從被測微透鏡陣列的頂點移動到焦點采集的兩組圖像的第一幀圖像的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測微透鏡陣列焦距的方法，其特征是：利用Matlab軟件分析每組圖像，確定對應(yīng)子單元的頂點和焦點位置的編號，利用Matlab軟件中的regionprops函數(shù)確定圖像上微透鏡陣列的各個子單元光斑的中心；截取圖像上所述各個子單元查過其艾麗斑的范圍進(jìn)行灰度方差計算；利用Matlab的繪圖功能分別繪制不同所述子單元的頂點和焦點附近的灰度方差變化曲線；通過曲線的變化趨向確定微透鏡陣列的各個子單元的頂點和焦點位置的圖像編號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測微透鏡陣列焦距的方法，其特征在于，基于數(shù)字圖像清晰度函數(shù)對微透鏡陣列的頂點和焦點進(jìn)行定焦的步驟為：將采集的每組圖像按微透鏡陣列光斑的分布截取分析，得到微透鏡陣列的第i個子單元的灰度方差G_i表示為：

式中g(shù)_i(x，y)表示截取圖像上第x行第y列的灰度值，而M和N表示截取圖像的寬度和高度，為灰度平均值，以采集圖像的編號為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)圖像灰度方差值為縱坐標(biāo)，繪制所述各個子單元的灰度方差變化曲線，灰度方差最大值點表明該處采集的圖像最清晰。