本申請涉及光學(xué)，特別是涉及一種點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、點激光模組是一種能夠發(fā)射激光的裝置，在光學(xué)測量、激光、精密儀器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。點激光模組通常用于精確的定位和測量，它的指向中心直接影響整個系統(tǒng)的精度和可靠性。在相關(guān)技術(shù)中，可以確定點激光模組發(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)心可能并不是點激光模組的指向中心，以致降低了點激光模組的指向中心的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠準(zhǔn)確確定點激光模組的指向中心的點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?zhí)峁┝艘环N點激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定所述點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；

3、所述模組載臺用于承載待標(biāo)定的點激光模組，以使所述點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，包括屏幕載臺和設(shè)有圓孔且不透光的第一屏幕，所述屏幕載臺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激光模組點亮?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激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

6、在其中一個實施例中，所述圖像采集裝置還用于在所述點激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時，采集所述圓孔的圖像得到第二圖像，所述第二圖像用于計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聚焦于所述點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聚焦于所述圓孔的情況下獲取得到。

8、在其中一個實施例中，還包括：

9、第一運動組件，與所述模組載臺連接，用于帶動所述模組載臺在垂直于所述第一方向的平面內(nèi)運動，以使所述點激光模組移動到與所述圓孔相應(yīng)的位置。

10、在其中一個實施例中，還包括：

11、第二運動組件，與所述圖像采集裝置和所述支架連接，用于帶動所述圖像采集裝置沿所述第一方向運動。

12、在其中一個實施例中，還包括：

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

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、在其中一個實施例中，還包括：

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

17、在其中一個實施例中，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之間的距離為8cm~20cm。

18、在其中一個實施例中，所述圓孔的直徑為0.1mm~1mm。

19、在其中一個實施例中，所述點激光模組的光源采用vcsel芯片。

20、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N點激光模組指向中心的標(biāo)定方法，用于控制如上述的點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)定的點激光模組，并放置所述第一屏幕在所述屏幕放置位；

22、通過所述圖像采集裝置采集所述點激光模組點亮?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激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

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

24、在所述點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焦位置，以使所述圖像采集裝置的焦點聚焦于所述圓孔；

25、通過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)所述第二圖像計算所述圓孔的中心像素坐標(biāo)。

27、在其中一個實施例中，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激光模組的指向中心確定后，呈現(xiàn)所述點激光模組的光斑；

29、通過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、在其中一個實施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第二運動組件的情況下，所述通過所述圖像采集裝置經(jīng)所述圓孔采集所述點激光模組的圖像前，還包括：

32、控制所述第二運動組件沿所述第一方向運動，以使所述圖像采集裝置通過所述圓孔聚焦到所述點激光模組。

33、在其中一個實施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第三運動組件的情況下，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、控制所述點激光模組處于工作狀態(tài)；

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

37、在其中一個實施例中，在所述標(biāo)定系統(tǒng)包括第一運動組件的情況下，所述方法還包括：

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

39、本申請中，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，控制器可以控制點激光模組移動到與圓孔相應(yīng)的位置，通過圖像采集裝置采集點激光模組的圖像得到第一圖像。在使點激光模組的指向中心與圓孔的中心重合的情況下，可以保證點激光模組的指向中心為圓孔的中心，可以提高點激光模組的指向中心的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種點激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定所述點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；

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激光模組的幾何輪廓中心與所述圓孔的中心重合時，采集所述圓孔的圖像得到第二圖像，所述第二圖像用于計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之間的距離為8cm~20cm。

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

10.一種點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任一項所述的點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聚焦于所述點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)包括第二運動組件的情況下，所述通過所述圖像采集裝置經(jīng)所述圓孔采集所述點激光模組的圖像前，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)包括第三運動組件的情況下，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)包括第一運動組件的情況下，所述方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種點激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)及其方法，點激光模組指向中心的標(biāo)定系統(tǒng)，用于標(biāo)定點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；模組載臺用于承載待標(biāo)定的點激光模組，以使點激光模組的出射光平行于第一方向；屏幕組件與支架連接，包括屏幕載臺和設(shè)有圓孔且不透光的第一屏幕，屏幕載臺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激光模組點亮?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激光模組的幾何輪廓中心與圓孔的中心重合時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