[发明专利]具有通过透镜自动聚焦的激光标记系统

权利要求书

1.一种系统，包括：

具有标记激光器的扫描头，所述标记激光器具有标记场；和

视觉系统，具有：嵌入扫描头中的相机，所述相机具有在标记场内的视场（FOV）；和自动聚焦模块，所述自动聚焦模块使用FOV中一部件的目标表面的在焦点上的感兴趣区域（ROI）中的像素信息来获得在二维（2D）平面上方的竖直维度中的Z轴焦点，

其中标记激光器基于至少所述Z轴焦点选择性地利用激光射束标记标记场中的目标表面。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述视觉系统是嵌入有所述制造激光器的通过透镜（TTL）视觉系统，并且所述系统还包括：

图形用户界面（GUI），被配置为：

在显示屏上显示第一窗口，第一窗口用于显示激光器的标记场的图形表示，标记场包括所述部件的图像，并且激光器被配置成在标记场中的任何位置施加标记；

显示来自标记场内的相机视图图像的第二窗口，其中移动标记场内的相机视图引起扫描头中的反射镜移动，使得所述部件处于相机视图图像内，所述相机视图图像由自动聚焦模块生成；以及

接收对在第二窗口中显示的相机视图图像内的所述部件的所述目标表面上的用户识别的感兴趣区域（ROI）的选择、调整或尺寸确定，其中自动聚焦模块执行对用户识别的ROI的图像压缩以使用聚焦峰值确定算法来获得相对于目标表面的Z轴焦点。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，自动聚焦模块基于沿着多个不同Z轴位置的像素信息来确定联合图像专家组（JPEG）压缩值作为聚焦水平值；并且从所述多个不同Z轴位置确定峰值聚焦曲线，其中Z轴焦点对应于峰值聚焦曲线上的峰值焦点，所述峰值焦点被确定为多项式的斜率为零的位置。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述视觉系统仅基于所述像素信息确定所述Z轴焦点。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述扫描头包括至少两个反射镜，所述至少两个反射镜由所述标记激光器和所述视觉系统的相机共享。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括：

扫描头壳体，被配置为容纳扫描头和标记激光器；

Z轴平台，包括耦合到所述扫描头壳体的导轨组件；和

控制器，用于使轨道组件竖直移动，其中，响应于轨道组件的移动，标记激光器通过透镜的Z轴焦点相对于2D平面被调整。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述镜片是第一透镜；并且所述系统还包括：

第二透镜，具有由视觉系统的相机和标记激光器共享的光轴；和

控制器，被配置为控制第二透镜的光轴以调整所述Z轴焦点。

8.一种方法，包括：

由激光标记系统的视觉系统确定感兴趣区域（ROI）中的部件的目标表面上的焦点，所述视觉系统具有自动聚焦模块，所述自动聚焦模块使用像素信息来获得二维（2D）平面上方的竖直维度上的Z轴焦点；

由激光标记系统的控制器，基于所述部件的目标表面上的Z轴焦点，自动调整激光标记系统的扫描头中的焦点；以及

基于至少所述Z轴焦点利用由激光标记系统的扫描头中的激光器产生的激光射束在所述部件的目标表面上标记出标记。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述视觉系统是嵌入有所述激光器的通过透镜（TTL）视觉系统；并且所述方法还包括：

在显示屏上显示第一窗口，第一窗口用于显示激光器的标记场的图形表示，所述标记场包括所述部件的图像，并且激光器被配置成在标记场中的任何位置施加标记；

显示来自标记场内的相机视图图像的第二窗口，其中移动所述标记场内的相机视图引起扫描头中的反射镜移动，使得所述部件处于相机视图图像内，相机视图图像由自动聚焦模块生成；以及

接收对在第二窗口中显示的相机视图图像内的用户识别的感兴趣区域（ROI）的选择、调整或尺寸确定，其中自动聚焦模块执行对用户识别的ROI的图像压缩以使用聚焦峰值确定算法来获得相对于目标表面的Z轴焦点。