[发明专利]基于光学影像测量设备的快速聚焦方法及聚焦设备

说明书

本发明提供一种基于光学影像测量设备的快速聚焦方法及聚焦设备，该聚焦方法利用第一位移组件驱动反射镜进行位移运动，图像传感器获取位移运动过程中的待测物的图像信息并将图像信息发送给主控装置，主控装置结合图像算法确定待测物与光学成像装置之间的聚焦距离，使得第二位移装置驱动光学成像装置运动至目标位置，实现聚焦；该方法通过驱动质量较小的反射镜进行位移运动，快速获取聚焦距离，以使得光学成像装置在第二位移装置的驱动下直接运动至目标位置实现聚焦，不仅大大提高该测量设备的聚焦速度，且降低了聚焦过程所消耗的功率，质量较小的元件的移动增加了整个测量设备的稳定性与可靠性。

技术领域

本申请涉及光学影像测量设备领域，尤其涉及一种基于光学影像测量设备的快速聚焦方法及聚焦设备。

背景技术

随着科技的发展，对光学影像测量设备的测量精度与测量速度的要求越来越高，而测量精度与测量速度的提高建立在快速准确获取高质量图像的基础上，快速自动对焦成为影像设备必不可以少的功能之一。

自动对焦是通过一系列过程来完成的，比如：拍摄运动过程中的图像、处理图像、计算清晰面位置、反馈清晰面位置结果以及定位到清晰面等。在精密影像测量设备中，自动聚焦必须保证光学系统光学倍率不变的情况下，通过自动聚焦功能找到清晰面，也就是只能调整待测物离光学系统的距离来得到清晰的图像。

现有技术中，大多数传统的光学系统通过引入电磁驱动马达和/或压电驱动装置来移动光学成像装置以调整光学成像装置与待测物之间的距离，并实现自动聚焦功能。在调整的过程中实际上是一段距离的机械运动，由于光学成像装置的体积与质量都较大，具有相当大的系统惯性，在运动的过程中容易导致自动对焦系统响应速度较慢，无法快速实现自动对焦，严重影响测量设备的测量效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于光学影像测量设备的快速聚焦方法及设备，该方法通过先移动质量较小的光学元件快速获得聚焦距离，再将光学成像装置移动至目标位置，大大提高自动对焦的速度，进一步提高测量设备的测量效率。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案：

一方面，根据本发明实施例提供一种基于光学影像测量设备的快速聚焦方法，所述方法包括：

主控装置接收光学成像装置中的图像传感器发送的待测物的图像信息，其中，所述图像传感器获取第一位移组件驱动反射镜进行位移运动过程中的经过镜头组件的所述待测物的图像信息，所述第一位移组件、反射镜和镜头组件位于所述光学成像装置内；

所述主控装置结合图像算法确定所述待测物与所述光学成像装置之间的聚焦距离；

所述主控装置根据所述聚焦距离发送位移指令给所述第一位移组件，以使得所述第一位移组件驱动所述反射镜位移运动至原始位置；以及

所述主控装置根据所述聚焦距离发送位移指令给第二位移装置，以使得所述第二位移装置驱动所述光学成像装置运动至目标位置，实现聚焦。

优选地，所述图像传感器获取第一位移组件驱动反射镜进行位移运动过程中的经过镜头组件成像的所述待测物的图像信息，包括：

所述图像传感器获取经过所述光学成像装置中的分光组件进行分光后的所述待测物的图像信息。

优选地，所述主控装置结合图像算法确定所述待测物与所述光学成像装置之间的聚焦距离，包括：

所述主控装置结合所述图像算法将所述待测物的图像信息与标准图像信息进行匹配，当所述待测物的图像信息与标准图像信息的匹配度最大时得出所述聚焦距离。

优选地，所述主控装置结合所述图像算法将所述待测物的图像信息与标准图像信息进行匹配，包括：

当所述匹配度增大时，所述第一位移组件驱动所述反射镜在原有的方向上继续运动；否则，