[發明專利]一種面向同軸對位微裝配系統的標定方法

有效

• 申請號: 201310295766.2
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103363901A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 葉鑫;張之敬;高軍;金鑫;邵超
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種面向同軸對位微裝配系統的標定方法，其特征在于：具體步驟如下：

步驟一，搭建同軸對位微裝配系統；

同軸對位微裝配系統包括CCD相機及顯微鏡頭、光學棱鏡、基體載物臺、目標載物臺和位移臺1、角位移臺2和角位移臺3；其位置關系為：光學棱鏡放置于顯微鏡頭正前方、位姿固定，基體載物臺位于光學棱鏡的正下方、目標載物臺位于光學棱鏡正上方；基體載物臺對應棱鏡面3，其到光學棱鏡的光路為光路2；目標載物臺對應棱鏡面2，其到光學棱鏡的光路為光路1；CCD相機及顯微鏡頭位于光路1經棱鏡折射后的光路上，對應棱鏡面1；棱鏡面4為光學棱鏡內部的半反半透面，面5為棱鏡的全反射面；角位移臺1、角位移臺2和角位移臺3分別與CCD相機及顯微鏡頭、基體載物臺、目標載物臺相連接；

步驟二，標定棱鏡面1與自準直儀成像面的平行度；

將顯微鏡頭和CCD相機取下，將自準直儀固定于角位移臺1上的轉接板上，進行自準直儀的成像面和棱鏡面1的平行度標定，具體方法為：自準直儀發出平行光照射到棱鏡，面1、面4和面5分別形成一個像，其中面1反射的像最暗，調整角位移臺1使面1反射的像與自準直儀內部的十字刻線重合，完成面1和自準直儀內部的成像平面平行；在后續的標定工作中，不改變棱鏡和自準直儀的位姿；

步驟三，標定基體載物臺反射光路和自準直儀成像面的垂直度；

在基體載物臺上放置一塊平面鏡，則自準直儀的成像面上多一個十字刻線，調整角位移臺2使基體載物臺對應的十字刻線與自準直儀內部十字刻線重合，則基體載物臺的反射光路和自準直儀的成像面垂直，完成基體載物臺的標定工作；

步驟四，標定目標載物臺反射光線和自準直儀成像面的垂直度；

撤出基體載物臺上的平面鏡，在目標載物臺上放置一塊平面鏡，找出其在自準直儀的成像面對應的十字刻線，調整角位移臺3使目標載物臺對應的十字刻線與自準直儀內部十字刻線重合，則目體載物臺的光路方向和自準直儀的成像面垂直，完成目標載物臺的標定；

步驟五，卸下自準直儀，裝上CCD和顯微鏡頭，微調去除安裝偏差，實現CCD相機和棱鏡的光軸與面1垂直；

具體方法為：首先將CCD和鏡頭安裝在角位移臺1上，并調整到工作距離；在基體載物臺上放置光學標定板，調整角位移臺1使得光學標定板四個角成像清晰，實現光軸與棱鏡面1的垂直標定；至此，完成對同軸對位微裝配系統各個組成部分相對位姿的標定。

2.根據權利要求1所述的一種面向同軸對位微裝配系統的標定方法，其特征在于：步驟五利用清晰度評價函數分別對圖像的四個角進行清晰度評價，當四個角的清晰度函數同時達到最大值時，則判斷CCD與鏡頭的光軸與棱鏡面1垂直。