视觉传感器最佳焦面控制方法、装置、环控系统及介质与流程

本发明涉及半导体检测设备，尤其涉及一种视觉传感器最佳焦面控制方法、装置、环控系统及介质。

背景技术：

1、视觉传感器是指利用光学元件和成像装置获取外部环境图像信息的仪器，通常用图像分辨率来描述视觉传感器的性能，视觉传感器的精度不仅与分辨率有关，而且同被测物体的检测距离相关，被测物体距离越远，其绝对的位置精度越差。

2、传统的视觉传感器最佳焦面控制技术，也称自动对焦技术，主要基于固定的焦面距离搭配测距传感器和运动台，控制待观测目标和视觉传感器的距离保持在预先设计的工作距离。显然，该方法的不足是没有考虑环境变化引起的不同材料热膨胀和光线折射率导致的视觉传感器焦距和像差变化，进而会导致最佳成像位置偏移。针对这一不足，通常的应对方式包括从应用层面接受或容忍该变化范围，和定期重新标定。然而，上述两种方法均存在相应局限性，前者从应用层面接受或容忍该变化范围，将使得应用场景限制相对低倍率的成像条件下，同时无法保证稳定的成像质量；后者采用定期重新标定的方式，需要考虑标定周期带来的影响，对于长期低频的重新标定，通常是可以接受的，但同时对于环境变化的控制提出了很高的要求，而对于短期高频的重新标定，在高速应用场景下，通常被认为是不能接受的。

技术实现思路

1、本发明提供了一种视觉传感器最佳焦面控制方法、装置、环控系统及介质，以解决目前对视觉传感器最佳焦面控制存在相应局限性，无法保证稳定的成像质量，且无法基于环境变化完成标定的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种所述视觉传感器最佳焦面控制方法应用于环控系统，所述环控系统中装配有视觉传感器，所述视觉传感器最佳焦面控制方法包括：

3、基于所述视觉传感器所在多个目标湿度、多个目标温度和多个目标气压对应的标定环境状态下，获取所在所述标定环境状态下的标定湿度、标定温度和标定气压；

4、获取在所述标定环境状态下目标标定物对应的目标工作距离，并根据所述目标湿度、所述目标温度、所述目标气压、所述标定湿度、所述标定温度、所述标定气压和所述目标工作距离生成所述视觉传感器的最佳焦面标定数据集；

5、获取所述视觉传感器在当前环境状态下的实际湿度、实际温度和实际气压，并根据所述最佳焦面标定数据集、所述实际湿度、所述实际温度和所述实际气压确定所述视觉传感器在所述当前环境状态下的实际最佳焦面工作距离。

6、可选的，所述视觉传感器最佳焦面控制方法还包括：

7、获取所述视觉传感器所在初始环境状态下的初始湿度、初始温度和初始气压，并基于所述初始湿度、所述初始温度和所述初始气压确定多个目标湿度、多个目标温度和多个目标气压。

8、可选的，所述环控系统中装配有温度传感器、湿度传感器和气压传感器；

9、基于所述视觉传感器所在多个目标湿度、多个目标温度和多个目标气压对应的标定环境状态下，获取所在所述标定环境状态下的标定湿度、标定温度和标定气压，包括：

10、基于依次选取所述目标湿度、所述目标温度和所述目标气压确定的对应的所述视觉传感器所在的标定环境状态，获取所在所述标定环境状态下所述湿度传感器测得的标定湿度、所述温度传感器测得的标定温度以及气压传感器测得的标定气压。

11、可选的，获取在所述标定环境状态下目标标定物对应的目标工作距离，包括：

12、获取在所述标定环境状态下使用z向运动轴控制目标标定物在z向运动的初始工作距离，并根据所述初始工作距离确定在所述标定环境状态下所述目标标定物对应的目标工作距离。

13、可选的，根据所述初始工作距离确定在所述标定环境状态下所述目标标定物对应的目标工作距离，包括：

14、基于所述初始工作距离使用所述视觉传感器采集对应的位置图像，并根据所述位置图像确定与其对应的图像清晰度；

15、根据所述图像清晰度和所述初始工作距离确定在所述标定环境状态下所述目标标定物对应的目标工作距离。

16、可选的，根据所述最佳焦面标定数据集、所述实际湿度、所述实际温度和所述实际气压确定所述视觉传感器在所述当前环境状态下的实际工作距离，包括：

17、根据所述最佳焦面标定数据集、所述实际湿度、所述实际温度和所述实际气压进行查表插值，得到所述视觉传感器在所述当前环境状态下的实际最佳焦面工作距离。

18、根据本发明的另一方面，提供了一种视觉传感器最佳焦面控制装置，所述视觉传感器最佳焦面控制装置应用于环控系统，所述环控系统中装配有视觉传感器，所述视觉传感器最佳焦面控制装置包括：

19、参数获取模块，用于执行基于所述视觉传感器所在多个目标湿度、多个目标温度和多个目标气压对应的标定环境状态下，获取所在所述标定环境状态下的标定湿度、标定温度和标定气压；

20、标定数据集生成模块，用于执行获取在所述标定环境状态下目标标定物对应的目标工作距离，并根据所述目标湿度、所述目标温度、所述目标气压、所述标定湿度、所述标定温度、所述标定气压和所述目标工作距离生成所述视觉传感器的最佳焦面标定数据集；

21、视觉传感器最佳焦面控制模块，用于执行获取所述视觉传感器在当前环境状态下的实际湿度、实际温度和实际气压，并根据所述最佳焦面标定数据集、所述实际湿度、所述实际温度和所述实际气压确定所述视觉传感器在所述当前环境状态下的实际最佳焦面工作距离。

22、根据本发明的另一方面，提供了一种环控系统，所述环控系统包括视觉传感器；

23、所述环控系统还包括：

24、至少一个处理器；以及，

25、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

26、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的视觉传感器最佳焦面控制方法。

27、可选的，所述环控系统还包括多个温度传感器、多个湿度传感器、多个气压传感器和测距传感器。

28、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的视觉传感器最佳焦面控制方法。

29、本发明实施例的技术方案，所述视觉传感器最佳焦面控制方法应用于环控系统，所述环控系统中装配有视觉传感器，基于所述视觉传感器所在多个目标湿度、多个目标温度和多个目标气压对应的标定环境状态下，获取所在所述标定环境状态下的标定湿度、标定温度和标定气压，获取在所述标定环境状态下目标标定物对应的目标工作距离，并根据所述目标湿度、所述目标温度、所述目标气压、所述标定湿度、所述标定温度、所述标定气压和所述目标工作距离生成所述视觉传感器的最佳焦面标定数据集，实现一次标定，而在后续视觉传感器工作环境变化范围内无需重复标定，且不依赖严格的环境条件；进一步，获取所述视觉传感器在当前环境状态下的实际湿度、实际温度和实际气压，并根据所述最佳焦面标定数据集、所述实际湿度、所述实际温度和所述实际气压确定所述视觉传感器在所述当前环境状态下的实际最佳焦面工作距离，解决高倍物镜浅景深导致的工作距离难以稳定控制问题，实现高速实时最佳焦面调整，保持运动过程中成像质量的一致性和稳定性。

30、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。