一种快速对焦测量方法与流程

文档序号:16062336发布日期:2018-11-24 12:19阅读:245来源:国知局

本发明涉及测量设备领域技术,尤其是指一种快速对焦测量方法。

背景技术

目前,图像对焦方法主要有两种,一种是采用同轴激光对焦,另一种是利用软件计算进行对焦。其中采用同轴激光对焦成本较高,并且需要对镜头进行修改,使用起来较为不便;其次,采用软件方式需要多次抓图,需要建立评价函数,并找出最大值,该最大值被认为是对焦,这种方式效率低,并且对焦精度不高。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种快速对焦测量方法,其能有效解决现有之对焦方法速度慢、效率的问题。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种快速对焦测量方法,在摄像单元c的两对称侧分别至少设置光源a和光源b,光源a和光源b发出的灯光颜色不同,且光源a和光源b均朝向摄像单元c的焦距点照射并在待测物d上分别对应产生点像a′和点像b′;当对焦时,点像a′和点像b′重叠;当待测物d远离焦距时,点像a′和点像b′分别位于摄像单元c的不同侧;当待测物d近过焦距时,光源a与点像a′位于摄像单元c的同一侧,光源b与点像b′位于摄像单元c的另一同一侧;由灯光颜色位置即可直接判断摄像单元c距离待测物d是过近还是过远。

作为一种优选方案,包括有以下步骤:

(1)找出函数hi=f(ai′-bi′)的列表并存入系统中:

(1.1)开启光源a和光源b,调整焦距,对焦后,摄像单元c与待测物d之间的距离d=焦距df,调整光源a和光源b使其对应的点像a′和点像b′重叠,归零,即h0=f(ai′-bi′)=f(a0′-b0′);

(1.2)将摄像单元c、光源a和光源b向上移动,每移动1个步距,分别得到ai′和bi′,将ai′和bi′存表,hi=距离h0的距离,建立一个表hi=f(ai′-bi′),由ai与bi的相差值,查表求得hi;

(2)查表快速对焦移位:

(2.1)点亮光源a和光源b,摄像单元c进行拍照,系统读取图像信息,判断光源a与点像a′以及光源b与点像b′是否在同一侧;

(2.2)若不在同一侧,向上快速移动hi=f(ai′-bi′),hi根据查表f(ai′-bi′)得知;若在同一侧,向下快速移动hi=f(ai′-bi′),hi根据查表f(ai′-bi′)得知;若点像a′与点像b′重合,无需移动;

(2.3)若ai-bi不在表上,但介于(ak+1-bk+1)和(ak-bk)之间,则依据内差法计算出hi的位置。

作为一种优选方案,所述光源a为绿色激光光源,该光源b为红色激光光源。

作为一种优选方案,所述点像a′和点像b′均采用重心法求取中心位置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:

通过设置光源a和光源b,光源a和光源b发出的灯光颜色不同,光源a和光源b均朝向摄像单元c的焦距点照射并在待测物d上分别对应产生点像a′和点像b′,通过获取点像a′和点像b′的位置即可快速进行对焦,有效提高了对焦效率,并且成本低,操作简便。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例待测物d位于焦距上的示意图;

图2是本发明之较佳实施例待测物d远离焦距的示意图;

图3是本发明之较佳实施例待测物d近过焦距的示意图;

图4是本发明之较佳实施例找函数hi=f(ai′-bi′)列表的示意图;

图5是本发明之较佳实施例的建表流程示意图;

图6是本发明之较佳实施例的查表流程示意图。

具体实施方式

本发明解释了一种快速对焦测量方法,在摄像单元c的两对称侧分别设置至少光源a和光源b,光源a和光源b发出的灯光颜色不同,且光源a和光源b均朝向摄像单元c的焦距点照射并在待测物d上分别对应产生点像a′和点像b′;当对焦时,点像a′和点像b′重叠;当待测物d远离焦距时,点像a′和点像b′分别位于摄像单元c的不同侧;当待测物d近过焦距时,光源a与点像a′位于摄像单元c的同一侧,光源b与点像b′位于摄像单元c的另一同一侧;由灯光颜色位置即可直接判断摄像单元c距离待测物d是过近还是过远,通过人眼也很容易观察。所述光源a为绿色激光光源,该光源b为红色激光光源,以增加对比度,不以为限。采用两个光源的好处在于:首先,易于人工判断,两个光源的中心就是待测物的位置;其次,对焦精度会更高。当然,光源不限于只有两个,也可以为多个或一个。

具体方法包括有以下步骤:

(1)找出函数hi=f(ai′-bi′)的列表并存入系统中:

(1.1)开启光源a和光源b,调整焦距,对焦后,摄像单元c与待测物d之间的距离d=焦距df,调整光源a和光源b使其对应的点像a′和点像b′重叠,归零,即h0=f(ai′-bi′)=f(a0′-b0′)。所述点像a′和点像b′均采用重心法求取中心位置。

(1.2)将摄像单元c、光源a和光源b向上移动,每移动1个步距(h1、h2……hi),分别得到ai′和bi′,将ai′和bi′存表,hi=距离h0的距离,建立一个表hi=f(ai′-bi′),由ai′与bi′的相差值(ai′-bi′=ri),查表求得hi。

如图4所示,建立如下列表:

(2)查表快速对焦移位:

(2.1)点亮光源a和光源b,摄像单元c进行拍照,系统读取图像信息,判断光源a与点像a′以及光源b与点像b′是否在同一侧;当ri<0时,表示摄像单元c离待测物太远,需要靠近工作面移动,当ri>0时,表示摄像单元c离待测物太近,需要远离工作面移动。

(2.2)若不在同一侧,ri>0,向上快速移动hi=f(ai′-bi′),hi根据查表f(ai′-bi′)得知;若在同一侧,ri<0,向下快速移动hi=f(ai′-bi′),hi根据查表f(ai′-bi′)得知;若点像a′与点像b′重合,无需移动。若r′=rk,k为整数,查表rk相对应hk就是要移动的距离,机台z轴对焦一次性移动到对焦处;若查表r′介于ri和ri+1之间,使用等比方式或多项式方式等进行计算获得要移动的距离值。

(2.3)若ai-bi不在表上,但介于(ak+1-bk+1)和(ak-bk)之间,则依据内差法计算出hi的位置。

本发明的设计重点在于:通过设置光源a和光源b,光源a和光源b发出的灯光颜色不同,光源a和光源b均朝向摄像单元c的焦距点照射并在待测物d上分别对应产生点像a′和点像b′,通过获取点像a′和点像b′的位置即可快速进行对焦,有效提高了对焦效率,并且成本低,操作简便。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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