[發明專利]一種雙光學系統閃測影像設備

有效

• 申請號: 201310464405.6
• 申請日: 2013-09-29
• 公開（公告）號: CN103471507B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 程從飛;曹葵康;蔡雄飛;楊聰
• 申請（專利權）人: 蘇州天準科技股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明是一種影像測量設備，尤其是一種雙光學系統閃測影像設備。

背景技術

隨著現代制造企業對于制造效率和工件品質提出了越來越高的要求，要求在極短時間內實現對于加工工件的測量，完成各種測量與驗證，反饋裝配與加工的質量，為生產過程的調整以及品質保證提供依據。

目前市場上已有很多類型的影像測量設備，但對于顯微級別的測量需求，市場上始終沒有對應的產品出現。

特別是對于最近幾年不斷發展的智能手機和平板電腦等觸摸屏電子產品來說，其主要部件液晶顯示器現已成為技術密集和資金密集型的高新技術產品，而液晶顯示器中的透明導電玻璃即ITO玻璃則是LCD的三大主要材料之一，ITO產品的市場需求量正在急劇增加，且質量的要求也是不斷地在提高，人力目測已經漸漸達不到市場要求的質量、精度和產量要求的速度，其顯微級別的測量需求尤為突出。而目前市場上現有的各類顯微鏡，存在只能觀察不能測量的局限性，導致其不能滿足測量ITO玻璃的需求。所以目前需要一種帶有顯微鏡光學系統的閃測影像設備。

一種雙光學系統閃測影像設備是業內獨創的一款高效率且多功能的影像測量設備，由測量模塊、控制模塊、光學成像模塊、驅動模塊和測量平臺組成，利用測量平臺和光學成像模塊采集工件的影像，通過數字圖像處理技術提取各種復雜形狀工件表面的坐標點，再利用坐標變換和數據處理技術將其轉換成坐標測量空間中的各種幾何要素，從而計算得到被測工件的實際尺寸、形狀和相互位置關系。

發明內容

為了克服現有的影像測量設備的不足，本發明提供一種雙光學系統閃測影像設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種雙光學系統閃測影像設備，包括測量模塊、控制模塊、光學成像模塊、驅動模塊和測量平臺。所述控制模塊包括驅動控制單元和圖像處理單元，所述光學成像模塊包括大視野光學單元和顯微鏡光學單元，所述驅動模塊包括X向驅動單元和Y向驅動單元。

所述光學成像模塊均與所述驅動模塊相連接，所述驅動模塊與所述控制模塊相連接，且所述控制模塊與所述測量模塊相連接，且所述大視野光學單元中的鏡頭和所述顯微鏡光學單元中的顯微鏡頭之間的相對位置固定。

所述測量平臺用于放置被測工件，從而使所述光學成像模塊采集到被測工件的影像數據信息。

所述光學成像模塊用于對所述測量平臺上的被測工件進行成像，并將被測工件所成的影像數據信息傳輸給所述控制模塊，其中所述大視野光學單元用于常規領域的整體尺寸相關參數的測量，所述顯微鏡光學單元則用于特殊領域的細節尺寸相關參數的測量。

所述驅動模塊用于驅動所述光學成像模塊并使之移動，其中所述X向驅動單元用于驅動所述光學成像模塊做X向的移動，所述Y向驅動單元用于驅動所述光學成像模塊做Y向的移動。

所述控制模塊用于處理所述光學成像模塊采集到的影像數據信息以獲得被測工件的參數，且用于控制整個測量過程，其中所述圖像處理單元用于控制所述光學成像模塊在移動的過程中對被測工件進行多次成像并用于處理所成影像數據以獲得被測工件的參數，所述驅動控制單元用于控制所述驅動模塊以使所述光學成像模塊按預定路徑移動。

所述測量模塊用于提供人機交互的界面，操作人員通過所述測量模塊觀測待測工件、輸入輸出數據、控制測量過程和對測量數據進行分析。

一種雙光學系統閃測影像設備，其工作過程包括如下步驟：

1.為了實現所述大視野光學單元和所述顯微鏡光學單元獲取測量數據的統一性，需要對兩個光學單元之間的相對位置進行標定，獲取相互之間的位置關系，并在測量中使用這些數據，對測量數據進行補償，就可將這兩個光學單元的測量數據統一到相同的坐標系中。

1)將一標定用標準件放置在所述測量平臺上，并確保被測工件在其圖像顯示區域內。

2)先啟動所述大視野光學單元，由所述大視野光學單元的鏡頭獲取標準件的圖像，并將該標準件的圖像傳送至鏡頭影像區內，并確保該標準件的圖像在影像畫面中的成像清晰，打開所述測量模塊中的十字線，將該標準件的中心調節到與十字線的中心完全重合。

3)再啟動所述顯微鏡光學單元，由所述顯微鏡光學單元的顯微鏡頭獲取標準件的圖像，并將該標準件的圖像傳送至鏡頭影像區內，并確保該標準件的圖像在影像畫面中的成像清晰，最后將該標準件的中心調節到與十字線中心完全重合。

4)通過所述測量模塊計算出上述過程中實現兩次十字線中心重合時兩鏡頭最終相對于該標準件中心的位移之和，并保存該值，將其作為之后測量過程中兩光學單元的坐標補償數據。