[发明专利]多光源投影仪的自动调焦方法与系统

说明书

本发明公开了一种多光源投影仪的自动调焦方法和系统，该方法包括：S1：多光源投影仪向具有不同深度的多个空间平面投影出多个光束；S2：采集模块实时采集所述多个光束在所述多个空间平面的光斑图像；S3：根据所采集的光斑图像，计算模块实时计算清晰度的参数值；S4：调焦模块不断调整光源的相对位置，重复步骤S1‑S3；S5：调焦模块根据实时获得的参数值获取最佳参数值，并将光源调整至最佳位置。所述方法和系统能够实现多光源投影仪的自动调焦，并克服现有技术中人工调焦所带来的精度不高的问题，同时调焦效率得到大幅提升。

技术领域

本发明涉及光学技术及计算机技术领域，具体涉及一种多光源投影仪的自动调焦方法与系统。

背景技术

光学测量中常常会用到激光投影仪，特别目前基于结构光的深度相机的产生及广泛应用，促使了作为其部件之一的激光投影仪的不断发展。目前大部分的激光投影仪采用的是单个的边发射激光器光源，随着激光器的不断发展，垂直腔面激光器由于其发散角小、功耗及成本低、体积小易于集成等优点将会被越来越多的激光投影仪采用。

尽管垂直腔面发射激光器有诸多的优点，但在组装过程中相对位置的调节则相对困难，这里的相对位置指的是光源与准直透镜之间或其他光学元件之间的距离。与单个边发射激光光源相比，由于光源数量上的增加，通过光学元件射出的光束数量也增多，在进行调节时可参考的光束较多导致人工判断难以判断是否处于最佳的相对位置上。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种多光源投影仪的自动调焦方法与系统，其能够进行自动调焦，并有效解决人工调焦或机械调焦所带来的精度不准的问题。

本发明提供一种多光源投影仪的自动调焦方法，包括如下步骤：

S1：多光源投影仪向具有不同深度的多个空间平面投影出多个光束；

S2：采集模块实时采集所述多个光束在所述多个空间平面的光斑图像；

S3：根据所采集的光斑图像，计算模块实时计算清晰度的参数值；

S4：调焦模块不断调整光源的相对位置，重复步骤S1-S3；

S5：调焦模块根据实时获得的参数值获取最佳参数值，并将光源调整至最佳位置。

优选地，所述多光源投影仪包括多个垂直腔面激光器及光学元件，所述垂直腔面激光器具有相同的发光强度、发光面积及形状，所述光学元件包括透镜、衍射光学元件中的一种或两种。

优选地，所述多个空间平面包括：至少两个与投影仪距离不等的平面，且每个平面上至少有一个光束。

优选地，所述多个空间平面之间的最大深度差小于采集模块的景深范围。

优选地，所述步骤S3包括：

S31：分别提取各个平面上光束对应的光斑图像；

S32：对光斑图像进行预处理；

S33：对预处理后的光斑图像进行光斑识别；

S34：计算出各个平面上光斑的平均面积；

S35：根据不同平面上的平均面积计算光束的发散程度。

进一步地优选，所述步骤S35中所述发散程度是通过各个平面上光斑的平均面积之间的标准偏差来衡量。

更进一步地优选，所述标准偏差的表达公式为：