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原文传递基于图像清晰度的自动面型跟踪对焦系统及方法

专利名称：	基于图像清晰度的自动面型跟踪对焦系统及方法
摘要：	本发明公开了基于图像清晰度的自动面型跟踪对焦系统及方法，属于玻璃基板检测技术领域。本发明包括相机，其用于采集玻璃基板上各个检测区域的图像信息；三轴驱动单元，其用于驱动相机在玻璃基板上方运动；计算机，其用于存储预设的最佳轨迹信息，并控制所述三轴驱动单元驱动所述相机沿预设的最佳轨迹信息移动；其中，所述预设的最佳轨迹信息被配置为：使所述相机沿设定的顺序拍摄所述各个检测区域，以及在各个检测区域以对应的Z轴高度拍摄该检测区域。该装置对玻璃基板进行检测时直接调用先前存储的对焦定位序列数组快速的实现定位和对焦，采集出玻璃基板的最佳清晰的图像，提高了对玻璃基板表面检测的效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉中导光电设备有限公司
发明人：	谭健;张国栋;瞿攀;黄小飞
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910447143.X
公开号：	CN110208289A
代理机构：	武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	张凯
分类号：	G01N21/958(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430000 湖北省武汉市经济技术开发区车城南路69号
主权项：	1.基于图像清晰度的自动面型跟踪对焦系统，其特征在于，其包括：相机(1)，其用于采集玻璃基板(7)上各个检测区域的图像信息；三轴驱动单元，其用于驱动相机(1)在玻璃基板(7)上方运动；计算机，其用于存储预设的最佳轨迹信息，并控制所述三轴驱动单元驱动所述相机(1)沿预设的最佳轨迹信息移动；其中，所述预设的最佳轨迹信息被配置为：使所述相机(1)沿设定的顺序拍摄所述各个检测区域，以及在各个检测区域以对应的Z轴高度拍摄该检测区域。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述三轴驱动单元包括Z轴驱动单元(2)、Y轴驱动单元(3)和X轴驱动单元(5)，所述Z轴驱动单元(2)设置在Y轴驱动单元(3)上，所述Y轴驱动单元(3)设置在机架(4)上，机架(4)的底部设有气浮支撑平台(6)，所述X轴驱动单元(5)设置在气浮支撑平台(6)上。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述Z轴驱动单元(2)为Z轴直线模组，所述相机(1)固定设置在Z轴直线模组的滑块上，所述相机(1)跟随Z轴直线模组的滑块方向垂直上下运动对玻璃基板(7)上各个检测区域进行图像采集，所述Z轴直线模组用于调整相机(1)的最佳对焦高度。 4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述Y轴驱动单元(3)为Y轴直线模组,所述Z轴驱动单元(2)固定在Y轴直线模组的滑块上，所述Y轴直线模组用于驱动相机(1)沿Y轴方向直线运动，所述相机(1)沿Y轴方向做等距离Stepping，实现在不同Y坐标下沿X方向对玻璃基板(7)上各个检测区域进行图像采集。 5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述X轴驱动单元(5)为X轴直线模组，所述玻璃基板(7)通过真空吸条连接在X轴直线模组上，所述X轴直线模组用于驱动玻璃基板(7)沿X轴方向直线运动，所述相机(1)沿X轴方向对玻璃基板(7)上各个检测区域进行图像采集。 6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述机架(4)为花岗岩龙门构架或大理石龙门构架，所述Y轴驱动单元(3)与花岗岩龙门构架或大理石龙门构架固定连接。 7.根据权利要求1至6任一项所述的基于图像清晰度的自动面型跟踪对焦系统的方法，其特征在于，其包括以下步骤：对首块玻璃基板(7)的各个检测区域按预设顺序进行多次拍摄，记录相机(1)在垂直于玻璃基板(7)的Z方向的运行轨迹，同时利用清晰度计算软件分析在各个Z方向运行轨迹点上的清晰度值，并提取出当前拍照区域具有最佳清晰度时的相机(1)高度值；将记录的相机(1)的在各个检测区域上成像最清楚的相机高度数据保存为最佳轨迹信息；在检测其他玻璃基板(7)时，调用最佳轨迹数据，控制相机(1)按规划的最佳轨迹在Z方向运动，保证在各个检测区域能持续保持最佳对焦状态。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述对首块玻璃基板(7)的各个检测区域按预设顺序进行拍摄，记录相机(1)在各个检测区域上成像最清楚，所拍图像具有最佳清晰度时的相机高度，具体为：计算机控制三轴驱动单元按预设顺序驱动相机(1)对首块玻璃基板(7)的各个检测区域进行拍摄，计算机记录相机(1)的在各个检测区域上成像最清楚时的相机高度。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述计算机控制三轴驱动单元按预设顺序驱动相机(1)对首块玻璃基板(7)的各个检测区域进行拍摄具体为：计算机控制X轴驱动单元(5)带动玻璃基板(7)沿X轴方向移动到相机(1)的成像线下做全行程长度的正向或反向运动，同时计算机控制相机(1)按设定拍照间隔对玻璃基板(7)的各个检测区域图像采集；计算机控制Y轴驱动单元(3)带动相机(1)沿Y轴方向平移设定宽度，然后重复上述步骤的检测内容；计算机控制Z轴驱动单元(2)带动相机(1)沿Z轴方向调整各个检测区域上成像最清楚时的相机高度，重复上述步骤的检测内容直到所有检测区域图像采集完毕。 10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述在检测其他玻璃基板(7)时，调用最佳轨迹信息，控制相机(1)在水平面上沿所述平面运行轨迹运动，并在各个检测区域上以保存的相应的相机高度拍摄具体为：在检测其他玻璃基板(7)时，计算机调用相机(1)在各个检测区域成像最清晰时相机(1)的平面运行轨迹和在各个检测区域上成像最清楚的相机高度形成凸轮曲线；相机(1)在按照平面运行轨迹运动时，相机(1)同时在Z方向按照凸轮曲线来运动，使相机(1)与玻璃基板(7)之间始终保持稳定的对焦距离，实现根据玻璃基板(7)的面型自动对焦进行图像采集。
所属类别：	发明专利