本申請(qǐng)涉及光學(xué)，特別是涉及一種點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、點(diǎn)激光模組是一種能夠發(fā)射激光的裝置，在光學(xué)測(cè)量、激光、精密儀器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。點(diǎn)激光模組通常用于精確的定位和測(cè)量，它的指向中心直接影響整個(gè)系統(tǒng)的精度和可靠性。在相關(guān)技術(shù)中，可以確定點(diǎn)激光模組發(fā)射的光的光斑，可以將光斑的質(zhì)心確定為點(diǎn)激光模組的指向中心。然而，由于光斑的質(zhì)心可能并不是點(diǎn)激光模組的指向中心，以致降低了點(diǎn)激光模組的指向中心的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠準(zhǔn)確確定點(diǎn)激光模組的指向中心的點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)及其方法。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定所述點(diǎn)激光模組的指向中心，包括支架，以及沿第一方向依次設(shè)置的圖像采集裝置、屏幕組件和模組載臺(tái)；

3、所述模組載臺(tái)用于承載待標(biāo)定的點(diǎn)激光模組，以使所述點(diǎn)激光模組的出射光平行于所述第一方向；

4、所述屏幕組件與所述支架連接，包括屏幕載臺(tái)和設(shè)有圓孔且不透光的第一屏幕，所述屏幕載臺(tái)被配置有位于所述圖像采集裝置的成像區(qū)域內(nèi)的屏幕放置位，所述屏幕放置位用于放置所述第一屏幕；

5、所述圖像采集裝置用于采集所述點(diǎn)激光模組點(diǎn)亮?xí)r經(jīng)所述圓孔成像得到的第一圖像，且所述指向中心為所述第一圖像中所述點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時(shí)所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像采集裝置還用于在所述點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時(shí)，采集所述圓孔的圖像得到第二圖像，所述第二圖像用于計(jì)算所述圓孔的中心像素坐標(biāo)；

7、其中，所述第一圖像為所述圖像采集裝置的焦點(diǎn)聚焦于所述點(diǎn)激光模組的情況下獲取得到，所述第二圖像為將所述圖像采集裝置的焦點(diǎn)聚焦于所述圓孔的情況下獲取得到。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

9、第一運(yùn)動(dòng)組件，與所述模組載臺(tái)連接，用于帶動(dòng)所述模組載臺(tái)在垂直于所述第一方向的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以使所述點(diǎn)激光模組移動(dòng)到與所述圓孔相應(yīng)的位置。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

11、第二運(yùn)動(dòng)組件，與所述圖像采集裝置和所述支架連接，用于帶動(dòng)所述圖像采集裝置沿所述第一方向運(yùn)動(dòng)。

12、在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

13、透光的第二屏幕，設(shè)于所述屏幕放置位，被配置為在所述點(diǎn)激光模組的指向中心確定后，呈現(xiàn)所述點(diǎn)激光模組的光斑；

14、所述圖像采集裝置還被配置為采集所述第二屏幕的光斑圖像，并將所述指向中心的像素坐標(biāo)映射到所述光斑圖像上。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：

16、第三運(yùn)動(dòng)組件，分別與所述屏幕載臺(tái)和所述支架連接，用于在所述第二屏幕位于所述屏幕放置位，且所述點(diǎn)激光模組處于工作狀態(tài)的情況下，帶動(dòng)所述屏幕載臺(tái)沿所述第一方向運(yùn)動(dòng)，以使所述點(diǎn)激光模組的光斑占據(jù)所述光斑圖像的60％~70％。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述圖像采集裝置與所述屏幕組件之間的距離為10cm~20cm，所述屏幕組件與所述模組載臺(tái)之間的距離為8cm~20cm。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述圓孔的直徑為0.1mm~1mm。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述點(diǎn)激光模組的光源采用vcsel芯片。

20、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定方法，用于控制如上述的點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)所述方法包括：

21、裝配待標(biāo)定的點(diǎn)激光模組，并放置所述第一屏幕在所述屏幕放置位；

22、通過(guò)所述圖像采集裝置采集所述點(diǎn)激光模組點(diǎn)亮?xí)r經(jīng)所述圓孔成像得到的第一圖像，且所述指向中心為所述第一圖像中所述點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時(shí)所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一圖像為所述圖像采集裝置的焦點(diǎn)聚焦于所述點(diǎn)激光模組的情況下獲取的；所述方法還包括：

24、在所述點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合的情況下，調(diào)整所述圖像采集裝置的對(duì)焦位置，以使所述圖像采集裝置的焦點(diǎn)聚焦于所述圓孔；

25、通過(guò)所述圖像采集裝置采集所述圓孔的圖像，得到第二圖像；

26、根據(jù)所述第二圖像計(jì)算所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

27、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將所述第二圖像中所述圓孔的中心確定為所述點(diǎn)激光模組的指向中心之后，所述方法還包括：

28、在所述屏幕放置位放置有透光的第二屏幕的情況下，控制所述點(diǎn)激光模組處于工作狀態(tài)；所述第二屏幕被配置為在所述點(diǎn)激光模組的指向中心確定后，呈現(xiàn)所述點(diǎn)激光模組的光斑；

29、通過(guò)所述圖像采集裝置采集所述第二屏幕的光斑圖像；

30、獲取所述光斑圖像中光斑的質(zhì)心坐標(biāo)，并將所述指向中心的像素坐標(biāo)映射到所述光斑圖像上，以獲取所述質(zhì)心坐標(biāo)與所述指向中心的像素坐標(biāo)之間的位置偏移信息。

31、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第二運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述通過(guò)所述圖像采集裝置經(jīng)所述圓孔采集所述點(diǎn)激光模組的圖像前，還包括：

32、控制所述第二運(yùn)動(dòng)組件沿所述第一方向運(yùn)動(dòng)，以使所述圖像采集裝置通過(guò)所述圓孔聚焦到所述點(diǎn)激光模組。

33、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第三運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述放置所述第一屏幕在所述屏幕放置位之前，所述方法還包括：

34、放置第二屏幕在所述屏幕放置位；

35、控制所述點(diǎn)激光模組處于工作狀態(tài)；

36、控制所述第三運(yùn)動(dòng)組件沿所述第一方向運(yùn)動(dòng)，以使所述點(diǎn)激光模組的光斑占據(jù)所述光斑圖像的60％~70％。

37、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第一運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述方法還包括：

38、在所述點(diǎn)激光模組不位于所述圓孔的中心的情況下，控制所述第一運(yùn)動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)，以使所述點(diǎn)激光模組移動(dòng)到與所述圓孔相應(yīng)的位置。

39、本申請(qǐng)中，標(biāo)定系統(tǒng)包括圖像采集裝置、屏幕組件和激光模組，屏幕組件設(shè)置在圖像采集裝置與激光模組之間，屏幕組件設(shè)置有屏幕放置位，在屏幕放置位放置有開(kāi)設(shè)有圓孔的不透光的第一屏幕的情況下，控制器可以控制點(diǎn)激光模組移動(dòng)到與圓孔相應(yīng)的位置，通過(guò)圖像采集裝置采集點(diǎn)激光模組的圖像得到第一圖像。在使點(diǎn)激光模組的指向中心與圓孔的中心重合的情況下，可以保證點(diǎn)激光模組的指向中心為圓孔的中心，可以提高點(diǎn)激光模組的指向中心的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定所述點(diǎn)激光模組的指向中心，其特征在于，包括支架，以及沿第一方向依次設(shè)置的圖像采集裝置、屏幕組件和模組載臺(tái)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置還用于在所述點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時(shí)，采集所述圓孔的圖像得到第二圖像，所述第二圖像用于計(jì)算所述圓孔的中心像素坐標(biāo)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置與所述屏幕組件之間的距離為10cm~20cm，所述屏幕組件與所述模組載臺(tái)之間的距離為8cm~20cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圓孔的直徑為0.1mm~1mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述點(diǎn)激光模組的光源采用vcsel芯片。

10.一種點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定方法，其特征在于，用于控制如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)所述方法包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一圖像為所述圖像采集裝置的焦點(diǎn)聚焦于所述點(diǎn)激光模組的情況下獲取的；所述方法還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述將所述第二圖像中所述圓孔的中心確定為所述點(diǎn)激光模組的指向中心之后，所述方法還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第二運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述通過(guò)所述圖像采集裝置經(jīng)所述圓孔采集所述點(diǎn)激光模組的圖像前，還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第三運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述放置所述第一屏幕在所述屏幕放置位之前，所述方法還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第一運(yùn)動(dòng)組件的情況下，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)及其方法，點(diǎn)激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定點(diǎn)激光模組的指向中心，包括支架，以及沿第一方向依次設(shè)置的圖像采集裝置、屏幕組件和模組載臺(tái)；模組載臺(tái)用于承載待標(biāo)定的點(diǎn)激光模組，以使點(diǎn)激光模組的出射光平行于第一方向；屏幕組件與支架連接，包括屏幕載臺(tái)和設(shè)有圓孔且不透光的第一屏幕，屏幕載臺(tái)被配置有位于圖像采集裝置的成像區(qū)域內(nèi)的屏幕放置位，屏幕放置位用于放置第一屏幕；圖像采集裝置用于采集點(diǎn)激光模組點(diǎn)亮?xí)r經(jīng)圓孔成像得到的第一圖像，且指向中心為第一圖像中點(diǎn)激光模組的幾何輪廓中心與圓孔的中心重合時(shí)圓孔的中心像素坐標(biāo)。

技術(shù)研發(fā)人員：王道泳,莫慶偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江老鷹半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19