专利名称：多重表面对焦系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种影像量测系统及方法，尤其涉及一种多重表面对焦系统及方法。
背景技术：
影像量测是目前精密量测领域中最广泛使用的量测方法，该方法不仅精度高，而 且量测速度快。影像量测主要用于工件(零件或者部件)的尺寸误差和形位误差的测量， 对保证产品质量起着重要的作用。 —般而言，影像量测方法是采用影像量测机台，如VMS (Vision Measuring System)，撷取待测工件的影像，然后将获取的工件影像传送给主机，通过主机中的量测软 件对工件影像做进一步的处理。 在测量待测工件的轮廓或表面高度前，通常需要进行影像对焦，使得待测工件的 表面到CCD(Charge Coupled Device)镜头的距离等于焦距。之前的影像自动对焦方法为 在一定范围内移动CCD镜头，并不断获取待测工件上表面的影像，然后根据获取的影像资 料计算出CCD镜头的焦点位置。但是，这种方法不能区分待测工件上表面的影像和下表面 的影像，如果待测工件为透明的薄件，则利用这种方法自动对焦时，待测工件的上、下两个 表面的影像都有可能被CCD镜头获取，导致计算出的CCD镜头的焦点位置不准确。例如，本 应该将CCD镜头对焦到上表面，对焦结果却是下表面，或本应该将CCD镜头对焦到下表面， 对焦结果却是上表面。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种多重表面对焦系统，其可自动对指定的待测工件 表面进行对焦。 鉴于以上内容，还有必要提供一种多重表面对焦方法，其可自动对指定的待测工 件表面进行对焦。 —种多重表面对焦系统，包括主机和影像量测机台，所述主机包括选择模块，用 于在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；粗略对 焦模块，用于控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；精确对焦模块，用于 控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行 移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；所述精确对焦模块，还用于对每 个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算 出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；数据处理模块，用于根据均值过滤算法对影像清 晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；所述数据处理模块，还用于对过滤后的CCD镜头 的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；所述精确对焦模块，还用 于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置，将CCD 镜头移到该精确的焦点位置。 —种多重表面对焦方法，其特征在于，该方法包括如下步骤在影像量测机台截取
4的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；控制影像量测机台的CCD镜头 移动寻找粗略的焦点位置；控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离 内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；对每 个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算 出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头 的Z轴坐标进行过滤；对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及 新的影像清晰度；根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦 点位置；将CCD镜头移到精确的焦点位置。 相较于现有技术，所述的多重表面对焦系统及方法，其可对指定的待测工件表面 进行对焦，提高了影像对焦的准确性。
图1是本发明多重表面对焦系统较佳实施例的系统架构图。 图2是影像量测机台的结构示意图。 图3是本发明计算影像清晰度的示意图。 图4是本发明根据均值过滤算法对影像清晰度进行过滤的示意图。 图5是本发明对CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化的示意图。 图6是本发明闭合区域CR的示意图。 图7是本发明计算闭合区域CR平分线的示意图。 图8是本发明多重表面对焦方法较佳实施例的流程图。 图9是图8中步骤计算精确焦点位置的具体流程图。
具体实施例方式
如图l所示，是本发明多重表面对焦系统较佳实施例的系统架构图。该系统主要 包括显示设备1、主机2、影像量测机台3和输入设备4。所述主机2包括存储体20和表面 对焦单元21。 其中，所述影像量测机台3的组成如图2所示，该影像量测机台3在X轴、Y轴和Z 轴方向均安装有马达(图2中未示出)，其主要组成部分包括机台顶盖31、 CCD镜头32、机 台工作面33和机台主体34，所述机台工作面33上放置有待测工件35。所述CCD镜头32 用于摄取待测工件35的影像(包括待测工件上表面的影像和/或下表面的影像)，并将摄 取的影像传送到测试主机2。 所述存储体20可以是主机2中的硬盘等，用于存储对焦数据22。所述对焦数据 22包括待测工件35的影像的清晰度及CCD镜头32的Z轴坐标等。 另外，在CCD镜头32对焦过程中，所述表面对焦单元21通过控制X轴马达和Y轴 马达的移动，进而改变机台工作面33在X轴和Y轴方向(本实施例中的X轴和Y轴方向即 水平方向)上的位置，使得CCD镜头32移动到粗略的焦点位置。然后，表面对焦单元21控 制Z轴马达在垂直方向上的移动使得该CCD镜头32准确对焦到待测工件35的上表面或下 表面。 所述主机2连接有显示设备l，用于显示影像量测机台3传送给主机2的影像等。所述输入设备4可以是键盘和鼠标等，用于进行数据输入。 所述表面对焦单元21包括选择模块210、粗略对焦模块211、精确对焦模块212和
数据处理模块213。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于
描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述都以模块描述。 所述选择模块210用于在影像量测机台3截取的待测工件35的影像中选择对焦
表面、对焦位置及对焦范围。在本实施例中，对焦表面包括待测工件35的上表面和下表面，
对焦范围的长度为W、宽度为H(例如，取W为30mm， H为20mm)。 所述粗略对焦模块211用于控制CCD镜头32移动以寻找粗略的焦点位置。具体而 言，粗略对焦模块211控制CCD镜头30以所选对焦位置为中心，在设定的粗略距离内(该 粗略距离可以根据量测需求进行设定，如20mm)沿Z轴方向从上至下进行移动，并不断截取 待测工件35的影像及CCD镜头32的Z轴坐标。然后，对每个所截取的待测工件35的影 像，以所选对焦位置为中心，选取对焦范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为 该影像的清晰度。最后，粗略对焦模块211选取清晰度值最大的影像对应的Z轴坐标作为 粗略的焦点位置。其中，影像对应的Z轴坐标是指该影像被截取时，对应CCD镜头32的Z 轴坐标。 如图3所示，是本发明计算影像清晰度的示意图。假设P(i， j)代表影像中的 一个像素点，D(i， j)代表该像素点的清晰度，则D(i， j) = Abs(Gray(i+l， j)-Gray(i-l， j))+Abs(Gray(i， j+l)-Gray(i， j-l))。其中，Abs()表示取绝对值函数，Gray(i， j)表示 像素点P(i， j)的灰度值。将对焦范围(W*H)内所有像素点的清晰度相加得到Def.all = EE D(i， j)，然后除以对焦范围内的像素点个数，得到一个平均值，作为该影像的清晰度。
所述精确对焦模块212用于控制CCD镜头32以该粗略的焦点位置为中心，在设定 的精确距离内(该精确距离小于上述粗略距离，可以根据量测需求进行设定，如10mm)沿Z 轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件35的影像及CCD镜头32的Z轴坐标。然 后，对每个所截取的待测工件35的影像，以选择模块210选择的对焦位置为中心，选取对焦 范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度。其中，精确对焦模块 212将计算出的影像清晰度存储在数组D中(从D[O]开始)，CCD镜头32的Z轴坐标存储 在数组Z中(从Z
开始)，每个影像的清晰度和对应CCD镜头32的Z轴坐标在数组D和 数组Z中的索引位置相同。例如，第三个影像的清晰度存储于D[2]中(索引位置为2)，则 第三个影像对应的CCD镜头32的Z轴坐标存储于Z[2]中(索引位置为2)。在本实施例 中，如果数组D和Z的元素个数小于7，则返回对焦失败信息。 所述数据处理模块213用于根据均值过滤算法对精确对焦模块212计算出的影像 清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤，并以过滤后的数据更新数组D和数组Z。 在本实施中，所述对影像清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤是指对影像清晰 度的数值及对应CCD镜头32的Z轴坐标值进行过滤。如图4所示，是本发明根据均值过滤 算法对影像清晰度进行过滤的示意图。图4a中数组D存储的是过滤前的影像清晰度，依次 为D[O] = IO，D[I] = 12，D[2] = 14，D[3] = 13，D[4] = 12，D[5] = 14，D[6] = 13，D[7] =15，D[8] = 14。图4b中数组Dl存储的是过滤后的影像清晰度。根据均值过滤算法，数 组D中某一元素新的大小=(该元素前n个元素的大小+该元素的大小+该元素后n个元 素的大小)/ (参与计算的元素总个数)，其中，第一个元素和最后一个元素大小不变。
在本实施例中，取n = 1，则数组D中某一元素新的大小=(该元素前一 个元素的大小+该元素的大小+该元素后一个元素的大小)/3，由此可知，Dl[l] =(D
+D[l]+D[2])/3 = 12，D1[2] = (D [1]+D [2]+D [3])/3 = 13，D1[3]= (D[2]+D[3]+D[4])/3 = 13..依此类推，可以计算出Dl[4] = 13， Dl[5] = 13， Dl[6]= 14，D1[7] = 14，D1
禾PD1[8]大小不变，即Dl[O] = D
，D1[8] = D[8]。然后，以数组 Dl的数据更新数组D的数据。同理，根据均值过滤算法可以对CCD镜头32的Z轴坐标进行 过滤，具体过程同影像清晰度的过滤。 所述数据处理模块213还用于对过滤后的CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化， 得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度，并以新的数据更新数组D和数组Z。
如图5所示，是本发明对CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化的示意图。在坐标系 Z-D中，横轴Z代表CCD镜头32的Z轴坐标，纵轴D代表影像清晰度。所述等距细化是指在 Z轴上，从第一个坐标开始，每隔一定距离，取新的Z值，即得到新的Z轴坐标，记为数组Z2 ; 然后，根据新的Z轴坐标计算出新的影像清晰度，记为数组D2 ;最后，以数组Z2的数据更新 数组Z的数据，以数组D2的数据更新数组D的数据。举例而言，第7个新的Z轴坐标Z2 [6] 对应新的影像清晰度D2[6]计算过程为先从数组Z中求出Z[i]，使得Z[i]《Z2[6]且 Z[i+1] ^Z2[6]，在图5中即为Z[7] (Z[7] <Z2[6]且Z[8] >Z2[6]);然后连接点(Z[7]， D[7])和(Z[8]，D[8])得到一条直线，计算该直线与直线z = Z2[6]的交点，交点的纵坐标 即D2[6]的值。 所述精确对焦模块212还用于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清 晰度，计算出精确的焦点位置，并将CCD镜头32移到精确的焦点位置。其中，计算精确焦点 位置的流程如下所述。 首先，精确对焦模块212从数组D中选取最大值Dmax，在本实施例中，Dmax大于3， 如果Dmax小于等于3，则返回对焦失败信息。然后，根据选择的对焦表面在数组D中逆序或 顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df，对应索引位置为Indexf 。具体而 言，如果选择的对焦表面是上表面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局 部极大值点Df ;如果选择的对焦表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且 大于3的局部极大值点Df。所述局部极大值点是指该点的数值大于等于前m个数据的值 和后m个数据的值，在本实施例中，取m二 2。 精确对焦模块212再以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局部极小 值点DminL和DminR，对应索引位置分别为IndexL和IndexR。所述局部极小值点是指该 点的数值小于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m二 2。如果DminL 〈DminR，则以Indexf为中心，逆序搜索数组D直到D[i] > DminR， D [i_l] < DminR时结 束搜索，其中，IndexL = i ;如果DminL > DminR，则以Indexf为中心，顺序搜索数组D直到 D[i] > DminR， D[i+1] < DminR时结束搜索，其中，IndexR = i。 接着，精确对焦模块212在Z-D坐标系中，将IndexL与IndexR之间的点连线，点 IndexL与点IndexR连线，形成闭合区域CR(参见图6所示)，求midZ使得直线z = midZ 将闭合区域CR平分，该焦点位置midZ即为精确的焦点位置。 如图7所示，是本发明计算闭合区域CR平分线z 二midZ的示意图。其中，闭合 区域CR由三角形Tril和Tri2、梯形Tral、 Tra2…Tra(n)组成，则闭合区域CR总的面积Area-A = Tril+Tral+Tra2+…+Tra(n)+Tri2。 令i = 1至lj n，逐个代入公式Area-L(i) = Tril+Tral+Tra2+…+Tra(i)，当 Area-L(i)《Area-A/2且Area-L(i+l) > Area-A/2时停止代入，并令f = i， 1 = i_l， r =i+l。 因此，闭合区域CR在梯形Tra (f)左边的面积
Area-"1) = Tril+Tral+Tra2+…Tra(1);
且闭合区域CR在梯形Tra(f)右边的面积
Area-R(r) = Tri2+Tra (r) +Tra (r+l) +." +Tra (n)。
并且Area_L (1) +Area_R (r) +Tra (f) = Area-A，
Area-L (1) < Area-R(r)+Tra(f)，
Area-R (r) < Area-U 1) +Tra (f)。 平分闭合区域CR的直线z 二midZ穿过梯形Tra(f)，根据点(Z[f]， D[f])和点 (Z[f+l]，D[f+l])求得直线y = k朽+b，因此，midD = k*midZ+b (1) 梯形Tra (f)在直线z = midZ左边面积 AL = (midD+D[f])*(midZ_Z[f])/2 (2) 梯形Tra (f)在直线z = midZ右边面积AR = (midD+D[f+l])*(Z[f+l]-midZ)/2 (3) 闭合区域CR平分线左边的面积等于右边的面积 Area_"l)+AL = Area_R(r)+AR (4) 将式(1)代入式(2)和式(3)，再将(2)和(3)代入(4)，得到:Area-L(1)+(k*midZ+b+D[f])*(midZ-Z[f])/2 = Area-R(r)+(k*midZ+b+D[f+1])
^Z[f+l]-midZ)/2，只有一个未知数midZ，解方程即可求得midZ，使得z = midZ平分闭合
区域CR。 如图8所示，是本发明多重表面对焦方法较佳实施例的流程图。首先，步骤S40，通 过选择模块210在影像量测机台3截取的待测工件35的影像中选择对焦表面、对焦位置及 对焦范围。在本实施例中，对焦表面包括待测工件35的上表面和下表面，对焦范围的长度 为W、宽度为H。 步骤S41 ，粗略对焦模块211控制CCD镜头32移动寻找粗略的焦点位置，具体过程 如前所述。 步骤S42，精确对焦模块212控制CCD镜头32以该粗略的焦点位置为中心，在设 定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件35的影像及CCD镜头 32的Z轴坐标。 步骤S43，精确对焦模块211对每个所截取的待测工件35的影像，以选择模块210 选择的对焦位置为中心，选取对焦范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该 影像的清晰度。其中，精确对焦模块212将计算出的影像清晰度存储在数组D中(从D[O] 开始)，CCD镜头32的Z轴坐标存储在数组Z中(从Z[O]开始)，每个影像的清晰度和对 应CCD镜头32的Z轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。在本实施例中，如果数组 D和Z的元素个数小于7，则返回对焦失败信息。
8
步骤S44，数据处理模块213根据均值过滤算法对精确对焦模块212计算出的影像 清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤，并以过滤后的数据更新数组D和数组Z。 具体过程参见图4的描述。 步骤S45，数据处理模块213对过滤后的CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化，得 到新的Z轴坐标及新的影像清晰度，并以新的数据更新数组D和数组Z。具体过程参见图5 的描述。 步骤S46，精确对焦模块212根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰
度，计算出精确的焦点位置。其中，计算精确焦点位置的流程如图9所示。 步骤S47，精确对焦模块212将CCD镜头32移到精确的焦点位置。 如图9所示，是本发明中步骤S46中计算精确焦点位置的具体流程图。步骤S50，
精确对焦模块212从数组D中选取最大值Dmax，在本实施例中，如果Dmax小于3，则直接返
回对焦失败信息。 步骤S51，根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大 于3的局部极大值点Df，对应索引位置为Indexf。具体而言，如果选择的对焦表面是上表 面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df ;如果选择的对焦 表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df 。所 述局部极大值点是指该点的数值大于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例 中，取m = 2。 步骤S52，精确对焦模块212以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局 部极小值点DminL和DminR，对应索引位置分别为IndexL和IndexR。所述局部极小值点是 指该点的数值小于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m = 2。
步骤S53，精确对焦模块212判断DminL是否小于DminR。如果DminL小于DminR， 执行步骤S54，如果DminL大于等于DminR，执行步骤S55。 步骤S54，精确对焦模块212以Indexf为中心，逆序搜索数组D直到D[i] >
DminR、D[i-l] < DminR时结束搜索，其中，IndexL = i，然后执行步骤S56。 步骤S55，精确对焦模块212以Indexf为中心，顺序搜索数组D直到D[i] >
DminR、D[i+l] < DminR时结束搜索，其中，IndexR = i，然后执行步骤S56。 步骤S56，精确对焦模块212在如图6所示的Z D坐标系中，将IndexL与IndexR
之间的点连线，点IndexL与点IndexR连线，形成闭合区域CR，求midZ使得直线z = midZ
将闭合区域CR平分。其中，计算闭合区域CR平分线的示意图参见图7中的描述，在此不再赘述。 步骤S57，精确对焦模块212以该焦点位置midZ作为精确的焦点位置。 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照
较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的
技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。例如，将此方法应
用于在清晰的边界线上寻找边界点。
权利要求
一种多重表面对焦方法，其特征在于，该方法包括如下步骤在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置；及将CCD镜头移到精确的焦点位置。
2. 如权利要求1所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述对焦表面包括待测工件 的上表面和下表面。
3. 如权利要求1所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述待测工件的影像及对应 CCD镜头的Z轴坐标分别存储于数组D和数组Z中，每个影像的清晰度和对应CCD镜头的Z 轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。
4. 如权利要求3所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述均值过滤算法是指数组 D或数组Z中某一元素新的大小=(该元素前n个元素的大小+该元素的大小+该元素后 n个元素的大小)/ (参与计算的元素总个数)，其中，第一个元素和最后一个元素大小不变。
5. 如权利要求3所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述等距细化是指以数组Z 和数组D建立坐标系Z-D，横轴Z代表CCD镜头的Z轴坐标，纵轴D代表影像清晰度，在Z轴 上，从第一个坐标开始，每隔一定距离取新的Z值，即得到新的Z轴坐标。
6. 如权利要求5所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述步骤计算精确焦点位置 包括从数组D中选取最大值Dmax，且Dmax大于3 ;根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极 大值点Df，对应索引位置为Indexf ;以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局部极小值点DminL和DminR，对应 索引位置分别为IndexL和IndexR ;如果DminL < DminR，则以Indexf为中心，逆序搜索数组D，直到D [i] > DminR， D [i_l] < DminR时结束搜索，其中，IndexL = i，如果DminL > DminR，则以Indexf为中心，顺序搜 索数组D，直到D[i] > DminR， D[i+1] < DminR时结束搜索，其中，IndexR = i ;及在Z-D坐标系中，将IndexL与IndexR之间的点连线，点IndexL与点IndexR连线，形 成闭合区域CR，求midZ使得直线z = midZ将闭合区域CR平分，该焦点位置midZ即为精确 的焦点位置。
7. 如权利要求6所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述根据选择的对焦表面在 数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df的步骤包括如下步 骤如果选择的对焦表面是上表面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df ;及如果选择的对焦表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局 部极大值点Df 。
8. —种多重表面对焦系统，包括主机和影像量测机台，其特征在于，所述主机包括 选择模块，用于在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；粗略对焦模块，用于控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；精确对焦模块，用于控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内 沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；所述精确对焦模块，还用于对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心， 选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；数据处理模块，用于根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行 过滤；所述数据处理模块，还用于对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z 轴坐标及新的影像清晰度；及所述精确对焦模块，还用于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计 算出精确的焦点位置，将CCD镜头移到该精确的焦点位置。
9. 如权利要求8所述的多重表面对焦系统，其特征在于，所述对焦表面包括待测工件 的上表面和下表面。
10. 如权利要求8所述的多重表面对焦系统，其特征在于，所述待测工件的影像及对应 CCD镜头的Z轴坐标分别存储于数组D和数组Z中，每个影像的清晰度和对应CCD镜头的Z 轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。
全文摘要
一种多重表面对焦系统及方法，该方法包括如下步骤选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；控制CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；在设定的距离内移动CCD镜头，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；在对焦范围内计算每个影像的清晰度；对影像清晰度及CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置；将CCD镜头移到精确的焦点位置。利用本发明可以自动对指定的待测工件表面进行对焦。
文档编号G02B7/34GK101762232SQ20081030647
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月23日 优先权日2008年12月23日
发明者张旨光, 蒋理, 薛晓光, 袁忠奎, 陈贤艺 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司