[發(fā)明專利]一種獲取光學頭最佳聚焦位置的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110881507.2
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113324481A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 張國棟
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢中導光電設備有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01M11/02;G02B26/10;G06T5/00;G06T3/40
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 韓夢晴

1.一種獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

預先設定光學頭的各個掃描深度位置；

根據(jù)待掃描的玻璃的長寬尺寸將掃描圖像劃分為多個幀圖，得到光學頭在每個掃描深度位置處對應的每一幀圖的清晰度值；

確定所述玻璃的每一幀圖的最佳清晰度位置所對應的掃描深度位置；

基于每一幀圖的最佳清晰度位置所對應的掃描深度位置以確定玻璃的面型。

2.按照權(quán)利要求1所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述預先設定光學頭的各個掃描位置，包括：

在玻璃內(nèi)任選一點，并確定光學頭在該點的基準位置Z0；

在所述基準位置Z0兩側(cè)確定起始位置Zstart和結(jié)束位置Zend，并使得|Zstart-Z0|=|Zend-Z0|；

設定相鄰掃描位置的步長|step|=D/2，其中D為光學頭景深；

根據(jù)所述Zstart、Zend和step，確定長度為L的掃描序列Z的各個掃描深度位置為：

{Zstart，Zstart+step，Zstart+2*step, …，Ztart+n*step，Zend}。

3.按照權(quán)利要求2所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述基準位置Z0為使得光學頭在玻璃內(nèi)所選位置拍照最清晰的位置。

4.按照權(quán)利要求2所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述根據(jù)待掃描的玻璃的長寬尺寸將掃描圖像劃分為多個幀圖，獲取光學頭在每個掃描深度位置處對應的每一幀圖的清晰度值，包括：

將所述玻璃短邊和長邊的幀圖數(shù)量分別設置為m和n，其中m和n為正整數(shù)，并設定表示整張玻璃的清晰度數(shù)據(jù)的二維數(shù)組：

S=[ [S00, S01, S02,…, S0n],

[S10, S11, S12,…, S1n],

…

[Sm0, Sm1, Sm2,…, Smn]；

將光學頭依次運動到每一個掃描深度位置處，并在每一個掃描深度位置掃描整張玻璃，得到玻璃在此位置每一幀圖的清晰度數(shù)據(jù)，作為對應的二維數(shù)組的元素值；

生成表示所述掃描序列Z的每一個掃描深度位置與S的對應關(guān)系的元組序列：(Z，S)=[(Z1,S1),(Z2,S2),…(ZL,SL)]。

5.按照權(quán)利要求4所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述確定所述玻璃的每一幀圖的最佳清晰度位置所對應的掃描深度位置，包括：

基于所述元組序列(Z，S)=[(Z1,S1),(Z2,S2),…(ZL,SL)，在每個掃描深度位置處，按照索引（i，j）(0=i=m,0=j=n)取出每一張幀圖的清晰度值，以得到掃描深度位置與清晰度值的對應關(guān)系序列：

(Zfit，Sfit)ij =[(Z1，S1ij)，(Z2，S2ij)，…，(ZL，SLij)]；

通過數(shù)組擬合得到所有（i，j）處幀圖對應地最佳清晰度位置ZBestij。

6.按照權(quán)利要求5所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述通過數(shù)組擬合得到所有（i，j）處幀圖對應地最佳清晰度位置ZBestij，包括：

定義Z和S的函數(shù)關(guān)系S=AZ2+BZ+C；

將(Zfit，Sfit)ij序列中的所有值帶入，基于最小二乘法計算得到A，B，C的值；

根據(jù)公式ZBestij = -B/(2*A)計算最佳清晰度位置ZBestij。

7.按照權(quán)利要求6所述的獲取光學頭最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述基于每一幀圖的最佳清晰度位置所對應的掃描深度位置以確定玻璃的面型時，還包括對最佳清晰度位置ZBestij進行平滑處理的步驟。