[發明專利]一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110741512.3
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113566792B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 陸洋;張維宇;肖錫明;游盛;習宇帆
• 申請（專利權）人: 深圳市視清科技有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;G02B7/00
• 代理公司: 深圳市德錦知識產權代理有限公司 44352
• 代理人: 韓英杰

本發明提供一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的裝置及方法，包括測試平面、調節機構、圖像采集機構以及處理單元，處理單元包括畸變計算單元、入射角計算單元以及傾斜角計算單元，將圓心標定板置于測試平面上，通過圖像采集機構采集圖像數據，畸變計算單元根據圖像數據計算得到圖像畸變，入射角計算單元根據圖像畸變獲得入射角，傾斜角計算單元根據入射角計算得到傾斜角，從而調節機構可以對測試平面進行角度調節，使測試平面與光軸垂直，保證圖像數據采集的準確性，減少甚至消除由于不垂直而造成的測試誤差。

技術領域

本發明涉及光學測量技術領域，特別涉及一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的裝置及方法。

背景技術

機器視覺中的遠心鏡頭的興起對視覺測量檢查領域是一個很大的提高，其鏡頭包括物方遠心鏡頭、像方遠心鏡頭和雙側遠心鏡頭；他們共同的作用就是減少以前測量系統中出現的由于調焦不準確帶來的讀數或測量誤差，當使用遠心鏡頭對生產產品進行測試時，需要鏡頭光軸與待測平面相垂直，如果沒有垂直就會造成產品測試誤差或者無法測試，所以就需要一個方便快捷的調節方法來調節鏡頭光軸與待測平面的垂直度，但市場上還沒有對如何矯正遠心鏡頭與待測平面的垂直度提供可靠的方法。

公開號為CN105758339B的發明專利《基于幾何誤差修正技術的光軸與物面垂直度檢測方法》中，需要依據不同成像點的位置關系、各成像點處圖像清晰度函數值達到最大時的物距差以及幾何誤差修正技術實現測量系統光軸與物面垂直度偏差的檢測，其修正過程較為繁瑣，需要多次移動相機，對于垂直校正需要耗費較多的時間，效率較低。

發明內容

鑒以此，本發明提出一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的裝置及方法，針對采集的圖像來獲取畸變，并以此來獲取測試平面的傾斜角，最終可以根據傾斜角調節測試平面，使其與光軸垂直。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的裝置，包括：

測試平面，用于放置圓心標定板；

調節機構，設置在測試平面的底部，用于調節測試平面的角度；

圖像采集機構，設置在測試平面上方，用于采集圓心標定板的圖像數據；

處理單元，用于根據圖像采集機構采集的圖像數據計算畸變，通過畸變計算得到測試平面的傾斜度，并根據傾斜度驅動調節機構對測試平面的角度進行調節；

所述圖像采集機構包括鏡頭以及相機，所述鏡頭與相機數據連接，并位于測試平面正上方，所述相機將圖像數據傳輸給處理單元；所述處理單元包括畸變計算單元、入射角計算單元以及傾斜角計算單元，所述相機、畸變計算單元、入射角計算單元以及傾斜角計算單元依次數據連接，所述調節機構根據傾斜角計算單元計算的結果對測試平面進行角度調節。

進一步的，所述處理單元還包括出射角計算單元，所述相機、畸變計算單元、出射角計算單元、入射角計算單元以及傾斜角計算單元依次數據連接。

進一步的，還包括光學平臺、支撐桿、滑動塊以及緊固螺絲，所述測試平面以及調節機構設置在光學平臺上表面，所述支撐桿垂直設置在光學平臺上表面，所述滑動塊滑動設置在支撐桿上，并通過緊固螺絲進行緊固，所述鏡頭設置在滑動塊上，所述相機設置在鏡頭外表面。

進一步的，還包括電源以及顯示器，所述電源分別與顯示器以及相機電連接，所述顯示器用于顯示相機采集的圖像數據。

進一步的，所述調節機構包括液壓桿、電動推桿、升降電機、調節螺絲中的一種或多種。

一種調節鏡頭光軸與測試平面垂直的方法，包括以下步驟：

步驟S1、將圓心標定板置于測試平面上，由鏡頭成像，并由相機采集圖像數據；