用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备与流程

1.本发明涉及模组校准技术领域，尤其是涉及用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备。


背景技术：

2.随着科学技术的飞速发展，人们对具有探测功能的电子产品的精度要求也越来越高，尤其是诸如tof模组或激光雷达等等之类的探测模组，更加追求高投射质量和高探测精度的要求，这无疑对探测模组的组装都有严格的要求。而这些探测模组通常包括投射组件和接收组件，并且其中的投射组件包括光源部件和光学部件，其工作原理通常为：首先，经由该投射组件的光源部件发射光束；之后，这些光束先经由该光学部件进行调制以在被测物体表面形成特定的光斑，再经由该被测物体表面反射至该接收组件；最后被该接收组件接收以采集得到散斑图像，进而根据该散斑图像获得相应的探测信息。
3.然而，由于现有的诸如csp或cob等封装设备在对投射组件的光源部件和光学部件进行移动装配时，会存在较大的组装公差，进而导致该探测模组的投射组件会偏离最清晰的位置，也就是说，该投射组件的投射质量较差，造成该探测模组所获得的散斑图像较为模糊，这将严重影响探测模组的后端使用效果，从而影响该探测模组的探测精度。


技术实现要素：

4.本发明的一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其能够降低探测模组的投射组件的组装公差，提高投射组件的投射质量。
5.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用工业相机与探测模组相结合的方式来采集经由投射组件投射出的光斑图像，以提升主动校准的精度，进而提高探测模组的探测精度。
6.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够通过对接收组件采集的光斑图像进行分析，以便控制高精度的六轴平台来实现探测模组在组装过程中的旋转矫正。
7.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够通过对工业相机采集的光斑图像进行分析，以便控制高精度的六轴平台来实现探测模组在组装过程中的偏移和倾斜矫正。
8.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用补偿定位的方式来减小胶水固化对投射组件的姿态矫正效果的影响。
9.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设
备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够补偿胶水固化收缩量，以确保投射组件的高质量姿态矫正效果。
10.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述用于探测模组的主动校准装置能够采用四点uv自动曝光的方式来固化胶水，以避免因四周光照不一致而严重影响投射组件的倾斜矫正效果。
11.本发明的另一优势在于提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，其中为了达到上述优势，在本发明中不需要采用复杂的结构和庞大的计算量，对软硬件要求低。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备，同时还增加了所述用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备的实用性和可靠性。
12.为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本发明提供了一用于探测模组的主动校准方法，包括步骤：
13.对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
14.对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
15.对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
16.对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
17.根据本技术的一实施例，所述对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正的步骤，包括步骤：
18.夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；
19.通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第一光斑图像；以及
20.基于该工业相机的成像中心位置，在x-y平面内平移该光源部件，以使该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
21.根据本技术的一实施例，所述对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正的步骤，包括步骤：
22.在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第二光斑图像；和
23.基于该接收组件的四角定位框，在该x-y平面内旋转该光源部件，以使该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。
24.根据本技术的一实施例，所述对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第
三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正的步骤，包括步骤：
25.在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第三光斑图像；和
26.基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，在该x-y平面外旋转该光源部件，以使该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。
27.根据本技术的一实施例，所述对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置的步骤，包括步骤：
28.在对该投射组件进行倾斜矫正之后，通过该工业相机在沿着z轴方向平移该光源部件的同时，连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列的该第四光斑图像；
29.对一系列的该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；以及
30.沿着该z轴方向平移该光源部件至通过该聚焦曲线确定的该最清晰位置，以完成该投射组件的锐利度矫正。
31.根据本技术的一实施例，所述的用于探测模组的主动校准方法，在所述对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置的步骤之后，进一步包括步骤：
32.通过在该光源部件和该光学部件之间施涂胶水，以在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组。
33.根据本技术的一实施例，所述通过在光源部件和该光学部件之间施涂胶水，以在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组的步骤，包括步骤：
34.根据该胶水的固化收缩比和施涂体量，计算出该胶水的固化收缩量；
35.沿着该z轴方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该固化收缩量的位置；以及
36.在紫外光的均匀照射下，固化被均匀地施涂在该光源部件与该光学部件之间的该胶水，以固定地连接该光源部件与该光学部件。
37.根据本技术的另一方面，本技术进一步提供了用于探测模组的主动校准系统，包括相互可通信地连接的：
38.一偏移矫正模块，用于对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
39.一旋转矫正模块，用于对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
40.一倾斜矫正模块，用于对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
41.一锐利度矫正模块，用于对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
42.根据本技术的一实施例，所述偏移矫正模块包括相互可通信地连接的一夹取控制模块、一第一拍摄控制模块以及一内平移控制模块，其中所述夹取控制模块用于控制一夹取组件，以通过该夹取组件夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；其中所述第一拍摄控制模块用于控制该工业相机，以通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第一光斑图像；其中所述内平移控制模块用于控制一运动组件，以基于该工业相机的成像中心位置，通过该运动组件在x-y平面内平移该光源部件，使得该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
43.根据本技术的一实施例，所述旋转矫正模块包括相互可通信地连接的一第二拍摄控制模块和一内旋转控制模块，其中所述第二拍摄控制模块用于控制该接收组件，以在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第二光斑图像；其中所述内旋转控制模块用于控制该运动组件，以基于该接收组件的四角定位框，通过该运动组件在该x-y平面内旋转该光源部件，使得该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。
44.根据本技术的一实施例，所述倾斜矫正模块包括相互可通信地连接的一第三拍摄控制模块和一外旋转控制模块，其中所述第三拍摄控制模块用于控制该工业相机，以在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第三光斑图像；其中所述外旋转控制模块用于控制该运动组件，以基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，通过该运动组件在该x-y平面外旋转该光源部件，使得该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。
45.根据本技术的一实施例，所述锐利度矫正模块包括相互可通信地连接的一第四拍摄控制模块、一数据拟合模块以及一外平移控制模块，其中所述第四拍摄控制模块用于控制该工业相机，以在对该投射组件进行倾斜矫正之后，通过该工业相机在沿着z轴方向平移该光源部件的过程中连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列的该第四光斑图像；其中所述数据拟合模块用于对一系列的该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；其中所述外平移控制模块用于控制该运动组件，以通过该运动组件沿着该z轴方向平移该光源部件至通过该聚焦曲线确定的该最清晰位置，以完成该投射组件的锐利度矫正。
46.根据本技术的一实施例，所述的用于探测模组的主动校准系统，进一步包括一固接控制模块，其中所述固接控制模块用于控制一胶水固接组件，以通过该胶水固接组件在该光源部件和该光学部件之间施涂胶水，并在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组。
47.根据本技术的一实施例，所述固接控制模块包括相互可通信地连接的一收缩量计算模块、一定位移动模块以及一固化模块，其中所述收缩量计算模块用于根据该胶水的固化收缩比和施涂体量，计算出该胶水的固化收缩量；其中所述定位移动模块用于沿着该z轴
方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该固化收缩量的位置；其中所述固化模块用于在紫外光的均匀照射下，固化被均匀地施涂在该光源部件与该光学部件之间的该胶水，以固定地连接该光源部件与该光学部件。
48.根据本技术的另一方面，本技术进一步提供了电子设备，包括：
49.至少一处理器，用于执行指令；和
50.与所述至少一处理器可通信地连接的存储器，其中，所述存储器具有至少一指令，其中所述指令被所述至少一处理器执行，以使得所述至少一处理器执行用于探测模组的主动校准方法中的全部或部分步骤，其中所述用于探测模组的主动校准方法包括步骤：
51.对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
52.对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
53.对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
54.对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
55.根据本技术的另一方面，本技术进一步提供了电子设备，包括：
56.一主动校准平台，其中所述主动校准平台包括：
57.一工业相机；
58.一标板组件，其中所述标板组件被对应地设置以位于一探测模组的一投射组件的一光源部件的发光侧；
59.一夹具组件，其中所述夹具组件用于夹取该投射组件的一光学部件至该光源部件与所述标板组件之间的位置；以及
60.一六轴工装组件，其中所述六轴工装组件用于固定地安装该光源部件和该探测模组的接收组件，并且带动该光源部件进行移动；和
61.一用于探测模组的主动校准系统，其中所述用于探测模组的主动校准系统与所述主动校准平台可通信地连接，并且所述用于探测模组的主动校准系统包括相互可通信地连接的：
62.一偏移矫正模块，用于对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
63.一旋转矫正模块，用于对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
64.一倾斜矫正模块，用于对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
65.一锐利度矫正模块，用于对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
66.根据本技术的一实施例，所述夹具组件包括一夹爪和一六方向平移构件，其中所述夹爪用于夹取该光学部件，并且所述六方向平移构件可驱动地连接所述夹爪，用于驱动所述夹爪平移以带动该光学部件至一预组装位置。
67.根据本技术的一实施例，所述六轴工装组件包括用于固定地安装该光源部件和该接收组件的一模组工装和一六轴运动平台，其中所述模组工装被安装于所述六轴运动平台，并且所述六轴运动平台用于在所述用于探测模组的主动校准系统的控制下驱动该模组工装移动以带动该光源部件至该最清晰位置。
68.根据本技术的一实施例，所述主动校准平台进一步包括一胶水固接组件，其中所述胶水固件组件包括一胶水施涂器和一组uv照明器，其中所述胶水施涂器用于均匀地施涂胶水于该光源部件与该光学部件之间，其中所述uv照明器被对应地安装于所述六轴运动平台，并且所述uv照明器围绕着所述模组工装布置，使得所述uv照明器能够均匀地照射该胶水以同步固化。
69.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
70.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
71.图1是根据本发明的一实施例的用于探测模组的主动校准方法的流程示意图。
72.图2示出了根据本发明的上述实施例的所述用于探测模组的主动校准方法中的偏移矫正步骤的流程示意图。
73.图3a和图3b分别示出了根据本发明的上述实施例的所述偏移矫正步骤中矫正前后的第一光斑图像的示意图。
74.图4示出了根据本发明的上述实施例的所述用于探测模组的主动校准方法中的旋转矫正步骤的流程示意图。
75.图5a和图5b分别示出了根据本发明的上述实施例的所述旋转矫正步骤中矫正前后的第二光斑图像的示意图。
76.图6示出了根据本发明的上述实施例的所述用于探测模组的主动校准方法中的倾斜矫正步骤的流程示意图。
77.图7a和图7b分别示出了根据本发明的上述实施例的所述倾斜矫正步骤中矫正前后的第三光斑图像的示意图。
78.图8示出了根据本发明的上述实施例的所述用于探测模组的主动校准方法中的锐利度矫正步骤的流程示意图。
79.图9a至图9c分别示出了根据本发明的上述实施例的所述倾斜矫正步骤中依次在初始位置、最清晰位置以及过清晰位置时的第四光斑图像的示意图。
80.图9d示出了根据本发明的上述实施例的所述倾斜矫正步骤中聚焦曲线的示意图。
81.图10示出了根据本发明的上述实施例的所述用于探测模组的主动校准方法中的固化连接步骤的流程示意图。
82.图11是根据本发明的一实施例的所述用于探测模组的主动校准系统的框图示意图。
83.图12是根据本技术的第一实施例的电子设备的框图示意图。
84.图13是根据本发明的第二实施例的电子设备的立体示意图。
85.图14是根据本发明的上述第二实施例的所述电子设备的局部示意图。
86.图15是根据本发明的上述第二实施例的所述电子设备的俯视示意图。
具体实施方式
87.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
88.在本发明中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
89.在本发明的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
91.目前，现有的诸如csp或cob等封装设备在对投射组件的光源部件和光学部件进行移动装配时，会存在较大的组装公差，进而导致该探测模组的投射组件会偏离最清晰的位置，也就是说，该投射组件的投射质量较差，造成该探测模组所获得的散斑图像较为模糊，这将严重影响探测模组的后端使用效果，从而影响该探测模组的探测精度。因此，为了解决上述问题，本技术提供了一种用于探测模组的主动校准方法及其系统和电子设备。
92.示意性方法
93.参考说明书附图之图1至图10所示，根据本发明的一实施例的一种用于探测模组的主动校准方法被阐明，其能够降低该探测模组的投射组件的组装公差，提高投射组件的投射质量。具体地，如图1所示，所述用于探测模组的主动校准方法可以包括步骤：
94.s100：对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；
95.s200：对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射
出的第二光斑图像进行方位分析，以对该投射组件的该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；
96.s300：对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该投射组件的该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及
97.s400：对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该投射组件的该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该投射组件的该光源部件与该光学部件被定位在最清晰位置。
98.值得注意的是，本发明的所述用于探测模组的主动校准方法在进行中心位置分析、均匀性分析以及锐利度分析时，不利用该探测模组的该接收组件所采集到的光斑图像，而利用该工业相机采集到的光斑图像，主要原因如下：首先，该工业相机的像素通常高于该探测模组的接收组件的像素，而在对光斑图像进行锐利度方面的校正时，该投射组件的该光源部件和/或该光学部件在z轴方向进行移动时对光斑成像质量的敏感性较低，此时使用像素较低的该接收组件所接收到的光斑图像，将加大该光学部件与该光源部件在z轴方向上的组装偏差；其次，该工业相机的成像底噪比低于该接收组件的成像底噪比，而在对光斑图像进行诸如中心位置和均匀性等质量分析时，具有底噪比低的该工业相机对光斑图像质量分析结果的影响较小，从而减小因根据光斑图像质量分析结果而产生的组装偏差；最后，该工业相机的成像曝光可调范围大于该探测模组的该接收组件的成像曝光可调范围，以便更容易调整光斑图像的整体质量。
99.可以理解的是，所述步骤s200与所述步骤s300的次序并不局限在所述步骤s200位于所述步骤s300之前，也可以将所述步骤s300置于所述步骤s200之前，并不影响所述用于探测模组的主动校准方法的主动校准结果。
100.更具体地，如图2所示，所述用于探测模组的主动校准方法的所述步骤s100，可以包括步骤：
101.s110：夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面形成光斑阵列；
102.s120：通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第一光斑图像；以及
103.s130：基于该工业相机的成像中心位置，在x-y平面内平移该光源部件，以使该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
104.优选地，该x-y平面平行于该工业相机的成像平面，以便确定该光源部件所需平移的方向和距离。例如，以水平面作为所述x-y平面，在所述x-y平面内平移该光源部件指的是水平地平移该光源部件。
105.示例性地，图3a示出了经由所述工业相机在所述步骤s100的所述偏移矫正之前采集的所述第一光斑图像，则图3b示出了经由所述工业相机在所述步骤s100的所述偏移矫正之后采集的的所述第一光斑图像。由图3a和图3b所示，在所述偏移矫正之前，所述第一光斑图像中的阵列中心101与所述工业相机的成像中心102之间存在位置偏差；而在所述偏移矫正之后，所述第一光斑图像中的阵列中心101与所述工业相机的成像中心102相互重合，以便后续进行旋转矫正。可以理解的是，所述工业相机与所述探测模组的所述接收组件相对
地设置，以确保当所述工业相机的成像中心与所述第一光斑图像中的阵列中心重合时，所述接收组件的成像中心也与经由所述接收组件采集的光斑图像中的阵列中心重合。
106.值得注意的是，在本技术的其他示例的所述用于探测模组的主动校准方法的所述步骤s130中，也可以基于基于该工业相机的成像中心位置，平移该光学部件，或者分别平移该光源部件和该光学部件，只要能够使该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心即可，本技术对此不再赘述。
107.根据本技术的上述实施例，如图4所示，所述用于探测模组的主动校准方法的所述步骤s200，可以包括步骤：
108.s210：在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第二光斑图像；和
109.s220：基于该接收组件的四角定位框，在该x-y平面内旋转该光源部件，以使该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。
110.优选地，以水平面作为所述x-y平面，在所述x-y平面内旋转该光源部件指的是以穿过该第二光斑图像的中心位置的竖直线为轴旋转该光源部件，以便确定该光源部件所需旋转的方向和角度。
111.示例性地，图5a示出了经由所述接收组件在所述步骤s200的所述旋转矫正之前采集的所述第二光斑图像，则图5b示出了经由所述接收组件在所述步骤s200的所述旋转矫正之后采集的的所述第二光斑图像。由图5a和图5b所示，在所述旋转矫正之前，所述第二光斑图像中的四角光斑103与所述接收组件的四角定位框104之间存在位置偏差；而在所述旋转矫正之后，所述第二光斑图像中的四角光斑103与所述接收组件的四角定位框104相互重合，以便确保所述接收组件的成像区域对应于经由所述光学部件调制后的光斑区域。
112.进一步地，根据本技术的上述实施例，如图6所示，所述用于探测模组的主动校准方法的所述步骤s300，可以包括步骤：
113.s310：在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得该第三光斑图像；和
114.s320：基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，在该x-y平面外旋转该光源部件，以使该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。
115.值得注意的是，以水平面作为所述x-y平面时，在所述x-y平面外旋转该光源部件指的是以穿过所述第三光斑图像的中心位置的水平线为轴旋转该光源部件，以便确定该光源部件所需旋转的方向和角度。
116.示例性地，图7a示出了经由所述工业相机在所述步骤s300的所述倾斜矫正之前采集的所述第三光斑图像，则图7b示出了经由所述工业相机在所述步骤s200的所述倾斜矫正之后采集的的所述第三光斑图像。由图7a和图7b所示，在所述倾斜矫正之前，所述第三光斑图像中左侧区域的光斑尺寸大于所述第三光斑图像中右侧区域的光斑尺寸；此时需要以垂直于x-z平面且穿过所述第三光斑图像的中心位置的水平线为轴向左旋转该光源部件以进行倾斜矫正，使得在所述倾斜矫正之后，所述第三光斑图像中左侧区域的光斑尺寸基本等于所述第三光斑图像中右侧区域的光斑尺寸。可以理解的是，本技术所提及的光斑尺寸基本保持一致指的是可以将倾斜矫正后的倾斜角度控制在
±
0.1
°
以内。
117.根据本技术的上述实施例，如图8所示，所述用于探测模组的主动校准方法的所述
步骤s400，可以包括步骤：
118.s410：在对该投射组件进行倾斜矫正之后，沿着z轴方向平移该光源部件，以通过该工业相机连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列该第四光斑图像；
119.s420：对一系列该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；以及
120.s430：沿着该z轴方向平移该光源部件至通过该聚焦曲线确定的该最清晰位置，以完成该投射组件的锐利度矫正。
121.可以理解的是，所述z轴方向被实施为垂直于所述x-y平面的方向。
122.示例性地，图9a示出了经由所述工业相机在所述步骤s400的所述锐利度矫正之前(即在所述光源部件处于起始位置时)采集的所述第四光斑图像；图9b示出了经由所述工业相机在所述光源部件处于最清晰位置时采集的的所述第四光斑图像；图9c示出了经由所述工业相机在所述光源部件处于过清晰位置时采集的的所述第四光斑图像。由图9a至图9c所示，在所述锐利度矫正之前，所述第四光斑图像中光斑尺寸较大；而以垂直于x-y平面方向平移该光源部件的过程中，所述第四光斑图像中光斑尺寸将先变小后变大。也就是说，以z轴行程为横坐标且以光斑尺寸的倒数为纵坐标绘制所述聚焦曲线(如图9d所示)，则与所述聚焦曲线的最高处(即该光斑尺寸最小时)对应的该z轴行程被实施为该最清晰位置，即只需沿着所述z轴方向移动该光源部件，使得该光源部件的移动距离等于与所述聚焦曲线的最高处对应的该z轴行程，该光源部件处于所述最清晰位置。
123.值得注意的是，尽管本技术的上述描述中以所述倾斜矫正在所述旋转矫正之后进行的，使得后续的所述锐利度矫正在所述倾斜矫正之后进行，但本领域技术人员可以理解的是所述倾斜矫正与所述旋转矫正之间的次序并不局限于此；例如，在本技术的其他示例中，所述倾斜矫正也可以在所述旋转矫正之前进行，这样后续的所述锐利度矫正就可以放到所述旋转矫正之后进行。
124.值得一提的是，在对该投射组件进行锐利度矫正之后，还需要对所述投射组件的所述光源部件和所述光学部件进行精准地固定，以完成所述投射组件的主动校准，从而组装成所述探测模组。
125.根据本技术的上述实施例，如图1所示，所述用于探测模组的主动校准方法，在所述步骤s400之后，可以进一步包括步骤：
126.s500：通过在该光源部件和该光学部件之间施涂胶水，以在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组。
127.值得注意的是，一方面，胶水在固化时会存在收缩的现象，使得所述光源部件与该光学部件之间的距离发生改变；另一方面，胶水也会因施涂不均匀或固化不同步而造成胶水固化后的厚度不一致，使得所述光源部件与所述光学部件之间的倾斜加剧，严重破坏了上述步骤s300的倾斜矫正结果。
128.为此，如图10所示，所述用于探测模组的主动校准方法的所述步骤s500，可以包括步骤：
129.s510：根据该胶水的固化收缩比和施涂体量，计算出该胶水的固化收缩量；
130.s520：沿着该z轴方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该固化收缩量的位
置；以及
131.s530：在紫外光的均匀照射下，固化被均匀地施涂在该光源部件与该光学部件之间的该胶水，以固定地连接该光源部件与该光学部件。
132.可以理解的是，所述胶水为uv胶，其能够在紫外光的照射下固化；当然，在本技术的其他示例中，所述胶水还可以被实施为热固胶，用于在加热的条件下发生固化。
133.这样，由于在该胶水固化前，沿着该z轴方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该收缩位移量的位置，以补偿该胶水在固化前后的固化收缩量，因此该胶水在固化后，该光源部件恰好处于最倾斜位置。与此同时，由于该胶水是在该紫外光的均匀照射下而固化的，因此该胶水在各处的固化是同步进行的，以避免因该胶水固化不同步而造成胶水固化后的厚度不一致，有助于保持所述光源部件与所述光学部件之间的倾斜矫正结果。
134.示意性系统
135.根据本技术的另一方面，本技术的一实施例进一步提供了一种用于探测模组的主动校准系统。具体地，如图11所示，所述用于探测模组的主动校准系统1可以包括相互可通信地连接的：一偏移矫正模块10，用于对经由工业相机采集的该探测模组的投射组件所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对该投射组件的光源部件和光学部件进行偏移矫正；一旋转矫正模块20，用于对经由该探测模组的接收组件采集的在被偏移矫正后的该投射组件所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对该光源部件和该光学部件进行旋转矫正；一倾斜矫正模块30，用于对经由该工业相机采集的该投射组件所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对该光源部件和该光学部件进行倾斜矫正；以及一锐利度矫正模块40，用于对经由该工业相机采集的在被倾斜矫正后的该投射组件所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对该光源部件和该光学部件进行锐利度矫正，使得该光源部件和该光学部件被定位在最清晰位置。
136.值得注意的是，在本技术的一示例中，如图11所示，所述偏移矫正模块10可以包括相互可通信地连接的一夹取控制模块11、一第一拍摄控制模块12以及一内平移控制模块13，其中所述夹取控制模块11用于控制一夹取组件，以通过该夹取组件夹取该光学部件至一预组装位置，使得该光学部件位于该光源部件和标板组件之间，以使经由该光源部件发射的光束在穿过该光学部件后于该标板组件的表面上形成光斑阵列；其中所述第一拍摄控制模块12用于控制该工业相机，以通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第一光斑图像；其中所述内平移控制模块13用于控制一运动组件，以基于该工业相机的成像中心位置，通过该运动组件在x-y平面内平移该光源部件，使得该第一光斑图像中的阵列中心重合于该工业相机的成像中心。
137.在本技术的一示例中，如图11所示，所述旋转矫正模块20可以包括相互可通信地连接的一第二拍摄控制模块21和一内旋转控制模块22，其中所述第二拍摄控制模块21用于控制该接收组件，以在对该投射组件进行偏移矫正之后，通过该接收组件拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第二光斑图像；其中所述内旋转控制模块22用于控制该运动组件，以基于该接收组件的四角定位框，通过该运动组件在该x-y平面内旋转该光源部件，使得该第二光斑图像中的四角光斑重合于该接收组件的四角定位框。
138.在本技术的一示例中，如图11所示，所述倾斜矫正模块30可以包括相互可通信地连接的一第三拍摄控制模块31和一外旋转控制模块32，其中所述第三拍摄控制模块31用于
控制该工业相机，以在对该投射组件进行旋转矫正之后，通过该工业相机拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，而获得该第三光斑图像；其中所述外旋转控制模块32用于控制该运动组件，以基于该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸，通过该运动组件在该x-y平面外旋转该光源部件，使得该第三光斑图像中不同区域的光斑尺寸基本保持一致。
139.在本技术的一示例中，如图11所示，所述锐利度矫正模块40可任意包括相互可通信地连接的一第四拍摄控制模块41、一数据拟合模块42以及一外平移控制模块43，其中所述第四拍摄控制模块41用于控制该工业相机，以在对该投射组件进行倾斜矫正之后，通过该工业相机在沿着z轴方向平移该光源部件的过程中连续地拍摄在该标板组件的表面上形成的光斑阵列，以获得一系列的该第四光斑图像；其中所述数据拟合模块42用于对一系列的该第四光斑图像中光斑尺寸的变化进行数据拟合处理，以形成对应的聚焦曲线；其中所述外平移控制模块43用于控制该运动组件，以通过该运动组件沿着该z轴方向平移该光源部件至通过该聚焦曲线确定的该最清晰位置，以完成该投射组件的锐利度矫正。
140.根据本技术的上述实施例，如图11所示，所述的用于探测模组的主动校准系统1可以进一步包括一固接控制模块50，其中所述固接控制模块50用于控制一胶水固接组件，以通过该胶水固接组件在该光源部件和该光学部件之间施涂胶水，并在该胶水固化后固定地连接该光源部件与该光学部件，从而组装成该探测模组。
141.在本技术的一示例中，如图11所示，所述固接控制模块50包括相互可通信地连接的一收缩量计算模块51、一定位移动模块52以及一固化模块53，其中所述收缩量计算模块51用于根据该胶水的固化收缩比和施涂体量，计算出该胶水的固化收缩量；其中所述定位移动模块52用于沿着该z轴方向移动该光源部件至与该最清晰位置相距该固化收缩量的位置；其中所述固化模块53用于在紫外光的均匀照射下，固化被均匀地施涂在该光源部件与该光学部件之间的该胶水，以固定地连接该光源部件与该光学部件。
142.示意性电子设备
143.下面，参考图12来描述根据本发明的第一实施例的电子设备。如图12所示，电子设备90包括一个或多个处理器91和存储器92。
144.所述处理器91可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备90中的其他组件以执行期望的功能。换言之，所述处理器91包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。例如，所述处理器91可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令：一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个部件的状态、实现技术效果、或以其他方式得到期望结果。
145.所述处理器91可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，所述处理器91可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。所述处理器91的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。所述处理器91的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上，这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。所述处理器91的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。
146.所述存储器92可以包括一个或多个计算程序产品，所述计算程序产品可以包括各种形式的计算可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器
例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在所述计算可读存储介质上可以存储一个或多个计算程序指令，所述处理器91可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的上述示意性方法中的部分或全部步骤，以及/或者其他期望的功能。
147.换言之，所述存储器92包括被配置成保存可由所述处理器91执行以实现此处所述的方法和过程的机器可读指令的一个或多个物理设备。在实现这些方法和过程时，可以变换所述存储器92的状态(例如，保存不同的数据)。所述存储器92可以包括可移动和/或内置设备。所述存储器92可包括光学存储器(例如，cd、dvd、hd-dvd、蓝光盘等)、半导体存储器(例如，ram、eprom、eeprom等)和/或磁存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、mram等)等等。所述存储器92可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。
148.可以理解，所述存储器92包括一个或多个物理设备。然而，本文描述的指令的各方面可另选地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。所述处理器91和所述存储器92的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(fpga)、程序和应用专用的集成电路(pasic/asic)、程序和应用专用的标准产品(pssp/assp)、片上系统(soc)以及复杂可编程逻辑器件(cpld)。
149.在一个示例中，如图12所示，所述电子设备90还可以包括输入装置93和输出装置94，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。例如，所述输入装置93可以是例如用于采集图像数据或视频数据的摄像模组等等。又如，所述输入装置93可以包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器之类的一个或多个用户输入设备或者与其对接。在一些实施例中，所述输入装置93可以包括所选择的自然用户输入(nui)部件或与其对接。这种元件部分可以是集成的或外围的，并且输入动作的转导和/或处理可以在板上或板外被处理。示例nui部件可包括用于语言和/或语音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于评估脑部活动和/或身体运动的电场感测部件；和/或任何其他合适的传感器。
150.所述输出装置94可以向外部输出各种信息，包括分类结果等。所述输出装置94可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
151.当然，所述电子设备90还可以进一步包括所述通信装置，其中所述通信装置可被配置成将所述电子设备90与一个或多个其他计算机设备通信地耦合。所述通信装置可以包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实施例中，所述通信装置可允许所述电子设备90经由诸如因特网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其它设备接收消息。
152.将会理解，此处描述的配置和/或方法本质是示例性的，这些具体实施例或示例不应被视为限制性的，因为许多变体是可能的。此处描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此，所示和/或所述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其他顺序、并行地执行，或者被省略。同样，上述过程的次序可以改变。
153.当然，为了简化，图12中仅示出了所述电子设备90中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备90还可以包括任何其他适当的组件。
154.根据本技术的另一方面，如图13至图15所示，本技术的第二实施例进一步提供了一电子设备，其中所述电子设备可以包括一主动校准平台60和上述用于探测模组的主动校准系统1。所述主动校准平台60可以包括一工业相机61、一标板组件62、一夹具组件63以及一六轴工装组件64，其中所述六轴工装组件63用于固定地安装该探测模组70的投射组件71的光源部件711和接收组件72，并且带动该光源部件711进行移动，其中所述标板组件62被对应地设置以位于该光源部件711的发光侧，其中所述夹具组件63用于夹取该投射组件71的光学部件712至该投射组件71的该光源部件711与该标板组件62之间的位置，使得该工业相机61与该接收组件72均能够采集到经由该光源部件711发射的光束在穿过该光学部件712后于所述标板组件62的表面形成的光斑图像。
155.与此同时，所述用于探测模组的主动校准系统1与所述主动校准平台60可通信地连接，并且所述用于探测模组的主动校准系统1可以包括相互可通信地连接的一偏移矫正模块、一旋转矫正模块、一倾斜矫正模块以及一锐利度矫正模块，其中所述偏移矫正模块用于对经由所述工业相机61采集的该探测模组70的所述投射组件71所投射出的第一光斑图像进行中心位置分析，以对所述投射组件71的所述光源部件711和所述光学部件712进行偏移矫正；其中所述旋转矫正模块用于对经由该所述测模组70的所述接收组件72采集的在被偏移矫正后的所述投射组件71所投射出的第二光斑图像进行方位分析，以对所述光源部件711和所述光学部件712进行旋转矫正；其中所述倾斜矫正模块用于对经由所述工业相机61采集的所述投射组件71所投射出的第三光斑图像进行均匀性分析，以对所述光源部件711和所述光学部件712进行倾斜矫正；其中所述锐利度矫正模块用于对经由所述工业相机61采集的在被倾斜矫正后的所述投射组件71所投射出的第四光斑图像进行锐利度分析，以对所述光源部件711和所述光学部件712进行锐利度矫正，使得所述光源部件711和所述光学部件712被定位在最清晰位置。
156.值得注意的是，所述工业相机61可以但不限于被实施为单色工业相机，并具有红外滤光功能。所述标板组件62可以但不限于被实施为漫反射白板。
157.优选地，所述工业相机61被安装于与所述投射组件71的所述光源部件711处于同一水平高度的位置，以便规避所述工业相机61在接收和采集光斑图像时被所述主动校准平台60的其他结构遮挡的风险。
158.根据本技术的上述实施例，如图13至图15所示，所述主动校准平台60的所述夹具组件63可以包括一夹爪631和一六方向平移构件632，其中所述夹爪631用于夹取该光学部件712，并且所述六方向平移构件632可驱动地连接所述夹爪631，用于驱动所述夹爪631平移以带动该光学部件712至一预组装位置，使得该光学部件712位于所述光源部件711与所述标板组件62的表面之间。
159.更具体地，所述六方向平移构件632可以但不限于由x轴水平运动元件6321、y轴水平运动元件6322以及z轴垂直运动元件6323组成，以通过所述x轴水平运动元件6321、所述y轴水平运动元件6322以及所述z轴垂直运动元件6323分别驱动所述夹爪631平移以带动该光学部件712至所述预组装位置。可以理解的是，所述六方向平移构件632能够分别沿着x轴
的正反方向、y轴的正反方向以及z轴的正反方向这六个方向平移该夹爪631。
160.根据本技术的上述实施例，如图13至图15所示，所述主动校准平台60的所述六轴工装组件64可以包括用于固定地安装该光源部件711和该接收组件72的一模组工装641和一六轴运动平台642，其中所述模组工装641被安装于所述六轴运动平台642，并且所述六轴运动平台642用于在所述用于探测模组的主动校准系统1的控制下驱动该模组工装641移动以带动该光源部件711至所述最清晰位置。可以理解的是，所述六轴运动平台642能够在分别沿着x轴的正反方向、y轴的正反方向以及z轴的正反方向这六个方向平移所述模组工装641的同时，还能够分别绕着x轴、y轴以及z轴旋转所述模组工装641。
161.值得一提的是，如图13至图15所示，所述主动校准平台60还可以进一步包括一胶水固接组件65，其中所述胶水固接组件65用于在该光源部件711和该光学部件712之间施涂胶水，并在该胶水固化后固定地连接该光源部件711与该光学部件712，从而组装成该探测模组70。
162.更具体地，所述胶水固接组件65可以包括一胶水施涂器(图中未示出)和一组uv照明器650，其中所述胶水施涂器用于均匀地施涂该胶水于该光源部件711与该光学部件712之间，其中所述uv照明器650被对应地安装于所述六轴运动平台642，并且所述uv照明器650围绕着所述模组工装641布置，使得所述uv照明器650能够均匀地照射该胶水，使得该胶水能够同步固化。
163.还需要指出的是，在本发明的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。
164.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
165.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。