[发明专利]一种获取光学头最佳聚焦位置的方法和装置

权利要求书

1.一种获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先设定光学头的各个扫描深度位置；

根据待扫描的玻璃的长宽尺寸将扫描图像划分为多个帧图，得到光学头在每个扫描深度位置处对应的每一帧图的清晰度值；

确定所述玻璃的每一帧图的最佳清晰度位置所对应的扫描深度位置；

基于每一帧图的最佳清晰度位置所对应的扫描深度位置以确定玻璃的面型。

2.按照权利要求1所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述预先设定光学头的各个扫描位置，包括：

在玻璃内任选一点，并确定光学头在该点的基准位置Z0；

在所述基准位置Z0两侧确定起始位置Zstart和结束位置Zend，并使得|Zstart-Z0|=|Zend-Z0|；

设定相邻扫描位置的步长|step|=D/2，其中D为光学头景深；

根据所述Zstart、Zend和step，确定长度为L的扫描序列Z的各个扫描深度位置为：

{Zstart，Zstart+step，Zstart+2*step, …，Ztart+n*step，Zend}。

3.按照权利要求2所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述基准位置Z0为使得光学头在玻璃内所选位置拍照最清晰的位置。

4.按照权利要求2所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述根据待扫描的玻璃的长宽尺寸将扫描图像划分为多个帧图，获取光学头在每个扫描深度位置处对应的每一帧图的清晰度值，包括：

将所述玻璃短边和长边的帧图数量分别设置为m和n，其中m和n为正整数，并设定表示整张玻璃的清晰度数据的二维数组：

S=[ [S00, S01, S02,…, S0n],

[S10, S11, S12,…, S1n],

…

[Sm0, Sm1, Sm2,…, Smn]；

将光学头依次运动到每一个扫描深度位置处，并在每一个扫描深度位置扫描整张玻璃，得到玻璃在此位置每一帧图的清晰度数据，作为对应的二维数组的元素值；

生成表示所述扫描序列Z的每一个扫描深度位置与S的对应关系的元组序列：(Z，S)=[(Z1,S1),(Z2,S2),…(ZL,SL)]。

5.按照权利要求4所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述确定所述玻璃的每一帧图的最佳清晰度位置所对应的扫描深度位置，包括：

基于所述元组序列(Z，S)=[(Z1,S1),(Z2,S2),…(ZL,SL)，在每个扫描深度位置处，按照索引（i，j）(0=i=m,0=j=n)取出每一张帧图的清晰度值，以得到扫描深度位置与清晰度值的对应关系序列：

(Zfit，Sfit)ij =[(Z1，S1ij)，(Z2，S2ij)，…，(ZL，SLij)]；

通过数组拟合得到所有（i，j）处帧图对应地最佳清晰度位置ZBestij。

6.按照权利要求5所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述通过数组拟合得到所有（i，j）处帧图对应地最佳清晰度位置ZBestij，包括：

定义Z和S的函数关系S=AZ²+BZ+C；

将(Zfit，Sfit)ij序列中的所有值带入，基于最小二乘法计算得到A，B，C的值；

根据公式ZBestij = -B/(2*A)计算最佳清晰度位置ZBestij。

7.按照权利要求6所述的获取光学头最佳聚焦位置的方法，其特征在于，所述基于每一帧图的最佳清晰度位置所对应的扫描深度位置以确定玻璃的面型时，还包括对最佳清晰度位置ZBestij进行平滑处理的步骤。