[发明专利]具有通过透镜自动聚焦的激光标记系统

说明书

实施例包括一种系统，所述系统包括：具有标记激光器的扫描头，所述标记激光器具有标记场。所述系统包括视觉系统，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上的Z轴焦点。标记激光器基于至少Z轴焦点选择性地利用激光射束标记所述标记场中的目标表面。

背景技术

各实施例涉及具有通过透镜自动聚焦能力的激光标记系统。

一些激光标记系统的特征是使用三角测量或射束斑尺寸对激光射束的聚焦技术。这些系统通常聚焦于单个点。因为这些解决方案依赖于射束反射，所以它们在有光泽或半透明的表面上表现不佳。

一些已知的系统通过执行手动计算和测量来在待标记的部件上找到激光焦点。现有的手动过程每个部件可能花费3分钟到15分钟，而不能保证目标表面上的焦点像空腔内部一样。

发明内容

本文的实施例涉及一种用于使用通过透镜视觉系统沿Z轴实施自动聚焦的方法、系统和非临时性有形计算机可读存储介质。

实施例包括一种系统，所述系统包括：具有标记激光器的扫描头，所述标记激光器具有标记场。所述系统包括视觉系统，所述视觉系统具有：嵌入扫描头中的相机，所述相机具有标记场内的视场（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。标记激光器基于至少Z轴焦点用激光射束选择性地在标记场中标记目标表面。

实施例的一方面包括一种方法，所述方法包括：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在二维（2D）平面上方的竖直维度上获得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；以及利用在激光标记系统的扫描头中的激光器产生的激光射束基于至少所述Z轴焦点在所述部件的目标表面上标记出标记。

实施例的另一方面包括有形非临时性计算机可读介质，具有存储在其上的指令，当所述指令由至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器：由激光标记系统的视觉系统使用像素信息在感兴趣区域（ROI）中确定部件的目标表面上的焦点，以获得Z轴焦点，其中Z轴焦点位于二维（2D）平面上方的竖直维度上；由控制器基于所述部件的目标表面上的Z轴焦点调整激光标记系统的扫描头中的焦点；以及由激光标记系统的扫描头中的激光器基于至少所述Z轴焦点利用激光射束在所述部件的目标表面上标记出标记。

附图说明

通过参考在附图中图示的本文的特定实施例，将呈现以上简要陈述的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了典型的实施例，并且因此不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以附加特定性和细节来描述和解释实施例，其中：

图1A图示了激光标记系统的框图；

图1B图示了另一激光标记系统的框图；

图2图示了用于选择感兴趣区域（ROI）和确定感兴趣区域（ROI）的尺寸的方法的框图；

图3图示了用于确定聚焦峰值的方法的框图；

图4图示了图形用户界面和相机视图窗口，图形用户界面用于选择部件上的感兴趣区域（ROI）和确定其尺寸以开始自动聚焦操作；

图5图示了峰值聚焦水平曲线、联合图像专家组（JPEG）压缩曲线和便携式网络图形（PNG）曲线的图形表示；

图6A图示了具有针对高粗略搜索状态的第一多个样本点的针对部件的JPEG压缩聚焦曲线的图形表示；

图6B图示了具有针对中粗略搜索状态的第二多个样本点的针对部件的JPEG压缩聚焦曲线的图形表示；