[0018]进一步作为优选的实施方式，所述测量码道11包括多个在水平方向上紧密排列的长度相同且高度依次递增的光栅条纹，所述细分码道设有多个二进制码道且每个二进制码道与一光栅条纹相对应。
[0019]进一步作为优选的实施方式，所述CMOS图像传感器3被配置为设有一与高度最高的光栅条纹相匹配的第一开窗以及一与二进制码道相匹配的第二开窗。
[0020]进一步作为优选的实施方式，所述主控模块5具体用于:将数字图像分割获得测量码道图像块和细分码道图像块后，进行二值化处理，进而分别将二值化后的测量码道图像块和细分码道图像块与预设的编码数据库比对后，对应获得粗测位置值和细分位置值，进而将两者组合获得绝对式光栅尺的绝对位置测量值。
[0021]进一步作为优选的实施方式，还包括用于对CMOS图像传感器3进行运动补偿的校正补偿单元6。
[0022]进一步作为优选的实施方式，所述校正补偿单元6包括陀螺仪传感器、微处理器和压电陶瓷片组，所述微处理器分别与陀螺仪传感器和压电陶瓷片组连接。
[0023]本发明还提供了基于CMOS图像传感器的绝对式光栅尺的测量方法，包括步骤:
51、将光栅尺主体I安装在待测物体上，并驱动待测物体进行移动；
52、光学放大系统2收集经测量码道11和细分码道12反射或透射的光线并会聚入射到CMOS图像传感器3上；
53、CM0S图像传感器3采集到达的光信号后获得当前测量位置的模拟图像并发送到信号处理模块4;
54、信号处理模块4将模拟图像转化为数字图像后发送到主控模块5;
55、主控模块5对数字图像进行处理后分别获得粗测位置值及细分位置值进而组合获得绝对位置测量值。
[0024]进一步作为优选的实施方式，所述步骤S5，具体包括:
551、将数字图像分割获得测量码道图像块和细分码道图像块后，进行二值化处理；
552、分别将二值化后的测量码道图像块和细分码道图像块与预设的编码数据库进行比对后，对应获得粗测位置值和细分位置值；
S53、将两者组合获得绝对式光栅尺的绝对位置测量值。
[0025]进一步作为优选的实施方式，所述S52，其具体为:
获取二值化后的测量码道图像块中的直线的高度，进而将该高度与预设的编码数据库进行比对后，获得粗测位置值，同时获取二值化后的细分码道图像块中的二进制编码信息，并将二进制编码信息与预设的编码数据库进行比对后，获得细分位置值。
[0026]以下结合具体实施例对本发明作详细说明。
[0027]实施例一
参照图1，基于CMOS图像传感器的绝对式光栅尺，包括光栅尺主体1、光学放大系统2、CMOS图像传感器3、信号处理模块4、主控模块5以及用于对CMOS图像传感器3进行运动补偿的校正补偿单元6，光栅尺主体I上设有测量码道11和细分码道12，光学放大系统2用于收集经测量码道11和细分码道12反射或透射的光线并会聚入射到CMOS图像传感器3上，CMOS图像传感器3用于采集到达的光信号后获得当前测量位置的模拟图像并发送到信号处理模块4，信号处理模块4用于将模拟图像转化为数字图像后发送到主控模块5，主控模块5用于对数字图像进行处理后分别获得粗测位置值及细分位置值进而组合获得绝对位置测量值。CMOS图像传感器3通过固定板7与校正补偿单元6连接，当绝对式光栅尺运动时，校正补偿单元6能实时补偿CM0i5图像传感器3的运动，便于CMOS图像传感器3拍摄清晰的图像，减小由于径向跳动导致码道出现微小位移而造成的测量误差。具体的，校正补偿单元6包括陀螺仪传感器、微处理器和压电陶瓷片组，微处理器分别与陀螺仪传感器和压电陶瓷片组连接，利用陀螺仪传感器来获得绝对式光栅尺在运行状态下的振动角度和加速度，并实时驱动压电陶瓷片组来产生反向补偿运动，使得CMOS图像传感器3维持在有效拍摄范围，从而在校正补偿单元6和光学放大系统2的作用下，CMOS图像传感器3可以快速拍摄且获得较为清晰的图像。
[0028]本实施例中，如图2所示，测量码道11包括多个在水平方向上紧密排列的长度相同且高度依次递增的光栅条纹，细分码道12设有多个二进制码道且每个二进制码道与一光栅条纹相对应，图2中，“…”代表未穷举的二进制码道或光栅条纹。根据光栅条纹的高度依次递增的关系，可以根据光栅条纹的高度获得该光栅条纹对应的长度信息，从而获得粗测位置值。二进制码道的长度与光栅条纹的长度相同，用于测量细分位置值，从而结合光栅条纹测量获得的粗测位置值获得精确的绝对位置测量值。优选的，本实施例中，二进制码道采用2进制葛莱码编码，因此可以减少读错率。码道的位数一般选用8位，也可以根据实际需要进行设置。图2中，每个光栅条纹的长度为2mm，高度为5微米，在每个光栅条纹的长度范围内，假设采用的二进制码道的位数为8位，则测量值可以精确到2mm/28，即将2mm细分为256份，二进制码道的不同位置的编码代表了距离起点位置的不同的距离，因此，本绝对式光栅尺大大提高了测量分辨率，而且通过采用二进制码道，降低了光栅刻蚀难度，能有效降低光栅出错率，降低了制造成本。
[0029]本实施例中，CMOS图像传感器3被配置为设有一与高度最高的光栅条纹相匹配的第一开窗以及一与二进制码道相匹配的第二开窗。这里的相匹配是指第一开窗的高度不小于经光学放大系统2放大后的高度最高的光栅条纹的高度，第二开窗的尺寸不小于经光学放大系统2放大后的二进制码道的尺寸，同时第一开窗和第二开窗的长度小于单个二进制码道放大后的长度。CMOS图像传感器3通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成，这几部分通常都被集成在同一块娃片上。本实施例中，光学放大系统2由多个微透镜21构成。将CMOS图像传感器3配置为开窗模式，即选取CMOS图像传感器3的拍摄镜头的一部分感光单元进行拍摄工作，而不是整个镜头抓取进行高速扫描和采集。本发明中将CMOS图像传感器3的某一位置配置成呈直线排列的多窗口的工作状态，本发明中包含两个开窗，两个开窗的高度均不小于对应的经光学放大系统2放大后的最高光栅条纹的高度或二进制码道的高度，窗口长度小于经光学放大系统放大后二进制码道的宽度，满足能拍摄到码道信息即可。CMOS图像传感器3开窗后能选取感兴趣的位置进行信息采集，对光栅尺的刻线进行拍摄，得到某一光栅尺位置的特定图像，采集的数据量比较少，计算延时较短，解码成本较低。
[0030]相应的，主控模块5具体用于:将数字图像分割获得测量码道图像块和细分码道图像块后，进行二值化处理，进而分别将二值化后的测量码道图像块和细分码道图像块与预设的编码数据库比对后，对应获得粗测位置值和细分位置值，进而将两者组合获得绝对式光栅尺的绝对位置测量值。预设的编码数据库是指根据测量码道11和细分码道12的刻画规则所预先定义的编码数据库，例如测量码道11的每个光栅条纹的长度为2mm，总共有500个光栅条纹，光栅条纹的高度从5微米依次呈等差数列递增，则第500个光栅条纹的高度为2500微米，