曲面自动成像对焦方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105812669A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610317403.8(22)申请日2016.05.13(71)申请人大族激光科技产业集团股份有限公司地址518000广东省深圳市南山区深南大道9988号申请人深圳市大族电机科技有限公司(72)发明人周蕾李玉廷王光能舒远闫静文茜高云峰(74)专利代理机构深圳市道臻知识产权代理有限公司44360代理人陈琳(51)Int.Cl.H04N5/232(2006.01)G03B13/36(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称曲面自动成像对焦方法及系统(57)摘要本发明适用于自动对焦领域，提供了一种曲面自动成像对焦方法及系统，具体步骤包括在所述多关节机器人的末端固定图像采集装置，图像采集装置通过在目标位置对应的焦距范围内的多个位置处采集图像，并将获取到的最清晰图像对应的拍摄位姿确定为最佳焦距位置；在保证最佳焦距位置的x、y、z值不变的情况下，改变a、b、c的值，使得多关节机器人旋转N次，并在每次旋转一个位置后，都在焦距范围内获取到拍摄的多个图像中最清晰图像，并记录对应的多关节机器人的拍摄位姿；获取N个最清晰图像中清晰程度最高的图像，确定对应的拍摄位姿为最佳成像位置。本发明实施例通过获取到最清晰的图像确定最佳拍摄位置，操作方便、精度高。CN105812669ACN105812669A权利要求书1/1页1.一种曲面自动成像对焦方法，其特征在于，提供多关节机器人，并在所述多关节机器人的末端固定图像采集装置，所述多关节机器人包括X、Y、Z、A、B、C六个参数，X、Y和Z为机器人末端在基坐标系的位置，A、B和C分别为机器人末端沿着X、Y和Z轴的旋转角度；所述曲面自动成像对焦方法具体步骤包括：所述图像采集装置通过在目标位置对应的焦距范围内的多个位置处采集图像，并将获取到的最清晰图像对应的拍摄位姿确定为最佳焦距位置；在保证最佳焦距位置的x、y、z值不变的情况下，改变a、b、c的值，使得多关节机器人旋转N次，并在每次旋转一个位置后，都在焦距范围内获取到拍摄的多个图像中最清晰图像，并记录对应的多关节机器人的拍摄位姿；获取N个最清晰图像中清晰程度最高的图像，确定对应的拍摄位姿为最佳成像位置。2.如权利要求1所述的曲面自动成像对焦方法，其特征在于，N值的确定方法：以旋转后所拍摄的图像为判断依据，在所得到的最清晰图像上创建一个矩形，此矩形的中心为图像的中心，矩形尺寸小于图像的尺寸，将矩形以中心为基准四等分，分别求取四个区域内的图像的对比度，若此四个区域内的对比度相差小于某一阈值旋转即可停止。3.如权利要求2所述的曲面自动成像对焦方法，其特征在于，图像的清晰程度以图像对应梯度值大小为准，梯度值越大，图像越清晰。4.如权利要求3所述的曲面自动成像对焦方法，其特征在于，所述梯度值的确认方式为：其中，M为梯度值，R为对应的计算的区域，p为R区域内的像素，g(p)为p像素对应的灰度值，F为该区域内的像素的总数量，即F＝|R|。5.如权利要求1所述的曲面自动成像对焦方法，其特征在于，焦距范围内的多个位置处采集图像和拍摄的多个图像皆是以沿Z轴方向以固定的间隔进行采集的。6.如权利要求1所述的曲面自动成像对焦方法，其特征在于，所述图像采集装置包括CCD相机、镜头以及光源。7.一种曲面自动成像对焦系统，其特征在于，包括：多关节机器人，所述多关节机器人包括X、Y、Z、A、B、C六个参数，X、Y和Z为机器人末端在基坐标系的位置，A、B和C分别为机器人末端沿着X、Y和Z轴的旋转角度；固定设于所述多关节机器人的末端的图像采集装置；用于对图像对应梯度值计算的计算模块；用于对拍摄位姿进行记录的位姿记录模块；对梯度值大小进行比较的比较模块。8.如权利要求7所述的曲面自动成像对焦系统，其特征在于，所述图像采集装置包括CCD相机、镜头以及光源。9.如权利要求8所述的曲面自动成像对焦系统，其特征在于，所述光源为环形光源。2CN105812669A说明书1/5页曲面自动成像对焦方法及系统技术领域[0001]本发明属于自动对焦领域，尤其涉及一种曲面自动成像对焦方法及系统。背景技术[0002]在曲面物体对焦成像中，最佳的成像位置即为CCD平面与物体表面目标点的切平面平行时的相机位置。但传统的方法是通过人眼观察的方式来进行曲面图像成像位置的确定，由于人眼观察存在主观性，位置定位会存在一定的偏差，使得成像不清晰，已经不能满足精度的要求。发明内容[0003]本发明实施例的目的在于提供一种曲面自动成像对焦方法及系统，以解决现有对焦存在偏差、精度低的问题。[0004]本发明实施例是这样实现的，一种曲面自动成像对焦方法，提供多关节机器人