一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種掃描裝置，具體涉及一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，本發(fā)明涉還涉及一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明作出以前，在激光掃描誤差的校正方面，采用硬件矯正和軟件矯正的方法，從理論上看，可以達(dá)到幾微米的精度，但實(shí)際使用過程當(dāng)中還有因機(jī)械裝置控制器本身帶來的誤差，及透鏡的色差、球差、加工系統(tǒng)熱漂移、定義點(diǎn)的變化和控制系統(tǒng)的噪聲等一些影響，校正后的誤差一般在十幾微米以上，同時(shí)由于一般的加工系統(tǒng)都是開環(huán)的控制，校正之后沒有一個(gè)反饋的量再去修正，所以誤差難再減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，簡(jiǎn)單方便，操作靈活，使矯正系統(tǒng)成為閉環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過矯正之后的掃描精度可以到幾個(gè)微米的精度。本發(fā)明還提供一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)主機(jī)、相機(jī)采集卡、工業(yè)相機(jī)、二維振鏡、振鏡控制卡、操作面板、顯示器、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)工作臺(tái)、激光器、分光鏡、掃描場(chǎng)鏡，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)分別與振鏡控制卡、操作面板、運(yùn)動(dòng)控制卡、相機(jī)采集卡連接，振鏡控制卡與二位振鏡連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與兩個(gè)伺服電機(jī)連接，兩個(gè)伺服電機(jī)分別與移動(dòng)工作臺(tái)連接，相機(jī)采集卡與工業(yè)相機(jī)連接，操作面板與顯示器連接，所述掃描場(chǎng)鏡位于二維振鏡下方，所述分光鏡安裝在激光器與二維振鏡之間。
[0006]其中，所述工業(yè)相機(jī)為CXD工業(yè)攝像機(jī)。
[0007]本發(fā)明的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法，有以下步驟:
[0008]I)在激光器的光路上加載工業(yè)相機(jī)，用于采集移動(dòng)工作臺(tái)的工作面上的圖像；
[0009]2) 二維振鏡掃描移動(dòng)工作臺(tái)上的作面上的定標(biāo)網(wǎng)格；
[0010]3)在振鏡掃描的時(shí)候，工業(yè)相機(jī)便采集到不同振鏡位置所對(duì)應(yīng)的不同定標(biāo)網(wǎng)格位置圖像；
[0011]4)利用圖像處理程序分析采集到的網(wǎng)格位置圖像，得到實(shí)際二維振鏡掃描后對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格位置；
[0012]5)對(duì)比實(shí)際二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定的二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置差值，確定需要二次補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)值，將坐標(biāo)值交給校準(zhǔn)軟件對(duì)二維振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0013]6)反復(fù)重復(fù)上述步驟I)一6)，反復(fù)補(bǔ)償，反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)，最終達(dá)到實(shí)際掃描網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定掃描網(wǎng)格位置一致為止。
[0014]其中,所述圖像處理程序采用康耐視圖像處理軟件,所述校準(zhǔn)軟件是markingmate軟件。
[0015]由于采取了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]本發(fā)明整合了各個(gè)單元系統(tǒng)，操作方便，節(jié)省大量工作時(shí)間，使矯正系統(tǒng)成為閉環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過矯正之后的掃描精度可以到幾個(gè)微米的精度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明工作流程圖；
[0019]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)方框示意圖。
[0020]圖中:1、激光器；2、分光鏡；3、工業(yè)相機(jī)；4、二維振鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]參見圖1 一圖3，本發(fā)明的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，包括:計(jì)算機(jī)主機(jī)、相機(jī)采集卡、工業(yè)相機(jī)、二維振鏡、振鏡控制卡、操作面板、顯示器、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)工作臺(tái)、激光器、分光鏡、掃描場(chǎng)鏡，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)分別與振鏡控制卡、操作面板、運(yùn)動(dòng)控制卡、相機(jī)采集卡連接，振鏡控制卡與二位振鏡連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與兩個(gè)伺服電機(jī)連接，兩個(gè)伺服電機(jī)分別與移動(dòng)工作臺(tái)連接，相機(jī)采集卡與工業(yè)相機(jī)連接，操作面板與顯示器連接，所述掃描場(chǎng)鏡位于二維振鏡下方，所述分光鏡安裝在激光器與二維振鏡之間。
[0023]所述工業(yè)相機(jī)為CXD工業(yè)攝像機(jī)。
[0024]本發(fā)明的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法，有以下步驟:
[0025]I)在激光器的光路上加載工業(yè)相機(jī)，用于采集移動(dòng)工作臺(tái)的工作面上的圖像；
[0026]2) 二維振鏡掃描移動(dòng)工作臺(tái)上的作面上的定標(biāo)網(wǎng)格；
[0027]3)在振鏡掃描的時(shí)候，工業(yè)相機(jī)便采集到不同振鏡位置所對(duì)應(yīng)的不同定標(biāo)網(wǎng)格位置圖像；
[0028]4)利用圖像處理程序分析采集到的網(wǎng)格位置圖像，得到實(shí)際二維振鏡掃描后對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格位置；
[0029]5)對(duì)比實(shí)際二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定的二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置差值，確定需要二次補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)值，將坐標(biāo)值交給校準(zhǔn)軟件對(duì)二維振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0030]6)反復(fù)重復(fù)上述步驟I)一6)，反復(fù)補(bǔ)償，反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)，最終達(dá)到實(shí)際掃描網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定掃描網(wǎng)格位置一致為止。
[0031]其中,所述圖像處理程序采用康耐視圖像處理軟件,所述校準(zhǔn)軟件是markingmate軟件。
[0032]例如，圖像處理程序預(yù)先設(shè)定二維振鏡掃描一個(gè)“田”字型圖形，線間距為10mm，則“田”字中心點(diǎn)坐標(biāo)為(0，O)，左上點(diǎn)坐標(biāo)為(-10，10)，實(shí)際掃描完成，工業(yè)相機(jī)采集坐標(biāo)為(-9.95，10.09)，圖像處理程序分析比較，計(jì)算補(bǔ)償，進(jìn)行校準(zhǔn)；再次掃描，再次補(bǔ)償，直到差值達(dá)到預(yù)先設(shè)定要求。
[0033]所述康耐視圖像處理軟件是美國(guó)康耐視公司銷售的軟件。
[0034]markingmate軟件包括臺(tái)灣興誠(chéng)科技股份有限公司銷售的markingmate軟件。
[0035]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，其特征在于包括:計(jì)算機(jī)主機(jī)、相機(jī)采集卡、工業(yè)相機(jī)、二維振鏡、振鏡控制卡、操作面板、顯示器、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)工作臺(tái)、激光器、分光鏡、掃描場(chǎng)鏡，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)分別與振鏡控制卡、操作面板、運(yùn)動(dòng)控制卡、相機(jī)采集卡連接，振鏡控制卡與二位振鏡連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與兩個(gè)伺服電機(jī)連接，兩個(gè)伺服電機(jī)分別與移動(dòng)工作臺(tái)連接，相機(jī)采集卡與工業(yè)相機(jī)連接，操作面板與顯示器連接，所述掃描場(chǎng)鏡位于二維振鏡下方，所述分光鏡安裝在激光器與二維振鏡之間。2.按照權(quán)利要求1所述的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)，其特征在于:所述工業(yè)相機(jī)為CXD工業(yè)攝像機(jī)。3.—種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法，其特征在于有以下步驟: 1)在激光器的光路上加載工業(yè)相機(jī)，用于采集移動(dòng)工作臺(tái)的工作面上的圖像； 2)二維振鏡掃描移動(dòng)工作臺(tái)上的作面上的定標(biāo)網(wǎng)格； 3)在振鏡掃描的時(shí)候，工業(yè)相機(jī)便采集到不同振鏡位置所對(duì)應(yīng)的不同定標(biāo)網(wǎng)格位置圖像； 4)利用圖像處理程序分析采集到的網(wǎng)格位置圖像，得到實(shí)際二維振鏡掃描后對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格位置； 5)對(duì)比實(shí)際二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定的二維振鏡掃描的網(wǎng)格位置差值，確定需要二次補(bǔ)償?shù)淖鴺?biāo)值，將坐標(biāo)值交給校準(zhǔn)軟件對(duì)二維振鏡進(jìn)行校準(zhǔn)； 6)反復(fù)重復(fù)上述步驟I)一6)，反復(fù)補(bǔ)償，反復(fù)進(jìn)行校準(zhǔn)，最終達(dá)到實(shí)際掃描網(wǎng)格位置和預(yù)先設(shè)定掃描網(wǎng)格位置一致為止。4.如權(quán)利要求3所述的一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述圖像處理程序采用康耐視圖像處理軟件，所述校準(zhǔn)軟件是markingmate軟件。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種視覺激光掃描誤差矯正系統(tǒng)及控制方法，包括：計(jì)算機(jī)主機(jī)、相機(jī)采集卡、工業(yè)相機(jī)、二維振鏡、振鏡控制卡、操作面板、顯示器、運(yùn)動(dòng)控制卡、伺服電機(jī)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)工作臺(tái)、激光器、分光鏡、掃描場(chǎng)鏡，所述計(jì)算機(jī)主機(jī)分別與振鏡控制卡、操作面板、運(yùn)動(dòng)控制卡、相機(jī)采集卡連接，振鏡控制卡與二位振鏡連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接，兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與兩個(gè)伺服電機(jī)連接，兩個(gè)伺服電機(jī)分別與移動(dòng)工作臺(tái)連接，相機(jī)采集卡與工業(yè)相機(jī)連接，操作面板與顯示器連接，所述掃描場(chǎng)鏡位于二維振鏡下方，所述分光鏡安裝在激光器與二維振鏡之間。本發(fā)明簡(jiǎn)單方便，操作靈活，使矯正系統(tǒng)成為閉環(huán)系統(tǒng)。
【IPC分類】H04N1/00
【公開號(hào)】CN105100528
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410192548
【發(fā)明人】周鋼, 彭琦明, 郭軍
【申請(qǐng)人】武漢楚天工業(yè)激光設(shè)備有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月8日