[发明专利]一种激光自动聚焦方法、系统、装置及可读存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及激光清洗领域，特别涉及一种激光自动聚焦方法、系统、装置及可读存储介质。

背景技术

清洗是绿色再制造过程中的重要工序，传统的清洗方法会对环境造成不同程度污染。近几年国内外学者一直在研究各种有利于环境保护的清洗方法，激光清洗就是其中一种。

激光清洗作为21世纪的一种绿色清洗技术，具有无接触、无损伤、绿色环保、可控改变基底表面形态、较高工作效率等显著特点，在大型海洋工程装备除锈、轮胎模具清洗、文物及公共设施维护等领域有着广泛应用需求，具有巨大的发展潜力。但是，理论研究的不足和实时监测技术、设备的限制，激光清洗的实际应用并没有得到广泛的推广。

我们容易发现，针对现代激光处理材料表面的清洗过程，为了加深激光焦距宽作用域，焦距的调节是至关重要的一环。焦距不正确，激光的能量就不能很好地在加工表面聚集，不能达到预期效果。现在的焦距调节还仅仅是依靠光学设计的技术，通过添加或减少光学镜片来实现调整焦距的宽作用域范围，焦距调节范围很小，可塑性低。当对一些高低不平、复杂外形的加工零件进行清洗的时候，如果无法实现实时监测与动态聚焦，激光清洗将无法起很好的作用，甚至没作用，降低激光能量的利用率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可靠快捷的激光自动聚焦方法、系统、装置及可读存储介质，便于调节激光焦点。其具体方案如下：

一种激光自动聚焦方法，包括：

获取激光出光点与目标表面的距离；

根据所述距离判断是否需要调整透镜组的焦距；如果是，则计算所述透镜组的调整参数；

根据所述调整参数，对所述透镜组的透镜距离进行调整，以使激光聚焦在所述目标表面。

优选的，所述获取激光出光点与目标表面的距离的过程，包括：

对通过双目摄像机采集得到的两张图像进行立体匹配，得到三维重建后的所述目标表面的实际位置，然后获取所述激光出光点与所述目标表面的距离。

优选的，所述对通过双目摄像机采集得到的两张图像进行立体匹配的过程之前，还包括：

利用张氏标定方法，对所述两张图像进行图像校正。

优选的，所述计算所述透镜组的调整参数的过程，包括：

根据焦距计算公式，计算所述透镜组的调整参数；

其中，所述焦距计算公式，为预先在焦距测试实验中，利用对透镜组的透镜距离和对应的焦距进行数据拟合，得到的焦距计算公式。

优选的，所述对所述透镜组的透镜距离进行调整的过程包括：

利用微型驱动器对所述透镜组的透镜距离进行调整。

优选的，所述微型驱动器为压电陶瓷微型驱动器。

相应的，本发明还公开了一种激光自动聚焦系统，包括：

测距模块，用于获取激光出光点与目标表面的距离；

数据处理模块，用于根据所述距离判断是否需要调整透镜组的焦距；如果是，则计算所述透镜组的调整参数；

调整模块，用于根据所述调整参数，对所述透镜组的透镜距离进行调整，以使激光聚焦在所述目标表面。

优选的，所述数据处理模块具体用于：

根据所述距离判断是否需要调整透镜组的焦距；

如果是，则根据焦距计算公式，计算所述透镜组的调整参数；

其中，所述焦距计算公式，为预先在焦距测试实验中，利用对透镜组的透镜距离和对应的焦距进行数据拟合，得到的焦距计算公式。

相应的，本发明还公开了一种激光自动聚焦装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述激光自动聚焦方法的步骤。

相应的，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述激光自动聚焦方法的步骤。

本发明公开的一种激光自动聚焦方法，包括：获取激光出光点与目标表面的距离；根据所述距离判断是否需要调整透镜组的焦距；如果是，则计算所述透镜组的调整参数；根据所述调整参数，对所述透镜组的透镜距离进行调整，以使激光聚焦在所述目标表面。相对现有技术，本发明通过自动计算距离以及自动调整透镜，激光焦距宽作用域更宽，操作方便快捷，而且能够精确可靠地调整焦距的微小改变，使得激光能够聚焦在目标表面，达到激光能量有效利用的目的。

附图说明