CN101312054B - 光学读取头倾斜度检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种光学读取头倾斜度检测方法，包括如下步骤：接收多张光点图像；将多张图像数字化为数字图像；将多张数字图像叠加生成叠加图像；针对叠加图像建立坐标系；分析叠加图像，识别第一静点、第二静点和动点并得到第一静点、第二静点和动点的坐标值；根据第一静点、第二静点和动点的坐标值，计算出第一静点、第二静点到动点的距离值，二者中较大者为最大距离值；将最大距离值与预设的第一临界距离值比较，得到光学读取头的倾斜度是否符合要求的结果。上述倾斜度检测方法可以自动识别光点图像中的静点和动点，并通过建立坐标系准确的得到两个静点和动点间距离关系，从而可以根据这些距离关系判断光学读取头的倾斜度是否符合要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种光盘驱动器的检测方法，特别涉及一种光学读取头的倾斜度检测方法。
背景技术
光学读取机构主要包括光学读取头、导杆和驱动机构。如图1所示，其为一光盘驱动器10的整体架构示意图。在读取光盘150上的数据时，光学读取头120需要在步进马达108的驱动下沿着两导杆106(另一导杆图未示)来回反复移动，若两导杆106不平行时，则会使得光学读取头120不能顺利移动，造成光盘驱动器10读写能力的降低。另外，即使两导杆106平行，两导杆106所在平面与转盘104的旋转平面不平行，也会导致光学读取头102发出的光束不能垂直发射到光盘150上，影响光盘驱动器10的读写能力。机构上，两导杆106不平行的程度以及两导杆106所在平面与转盘104的旋转平面的不平行程度直接反映出来的就是光学读取头120的倾斜度。
检测光学读取头120的倾斜度方法可利用准直仪配合三个反光板来完成，如图2所示，三反射板132、134、136分别放置在转盘104上和导杆106的两端。如图3所示，准直仪200发出检测光束，且分别发射到三反射板132、134和136上，并进一步接收三反射板132、134和136反射回来的检测光束，再通过CCD成像显示在显示器上。其中，从导杆106两端的反光板134、136上反射的光束所形成的光点区域定义为静点，从旋转的反光板132上反射的光束所形成的光点区域定义为动点。如图4所示，其为一准直仪200所检测到的光点图像40，包括静点42、44，和动点46。因为在检测过程中，转盘104持续转动，使反射板132反射的光束全部重叠的概率很小，所以准直仪200所显示的图像中动点沿着一圆环形轨迹移动。若两导杆106相互平行且两导杆106形成的面与转盘104平面平行，则两个静点42、44重合在动点46的圆环形轨迹中心上。光点图像40中，静点42、44到动点46的圆环形轨迹中心的距离较大者表示导杆106所在平面与转盘104平面的不平行程度，静点42到静点44的相对距离则表示二导杆106的不平行程度。这两个不平行程度都表示光学读取头102的倾斜度。
传统上，光学读取头102的倾斜度是通过人工识别光点图像40的方式框选出静点和动点再测量它们之间的距离，以判断待测光盘驱动器10之光学读取头102的倾斜度是否符合要求。上述方法不仅无法避免人为的判断误差，且工作效率低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种准确且高效的光学读取头倾斜度检测方法。
一种光学读取头倾斜度检测方法，其用于分析利用光电设备摄取的光点图像，所述光点图像是由所述光电设备发射光束到导杆两端以及转盘上的反光板并检测反射回来的光束所生成，所述导杆两端的反光板所反射光束形成的光点区域定义为第一静点和第二静点，所述转盘上反光板所反射光束形成的光点区域定义为动点，所述检测方法包括如下步骤：
接收多张光点图像；
将多张图像数字化为数字图像；
将多张数字图像叠加生成叠加图像；
针对所述叠加图像建立坐标系；
识别所述第一静点、第二静点和动点并得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值；
根据所述第一静点、第二静点和动点的坐标值，计算出所述第一静点、第二静点到动点的距离值，二者中较大者为最大距离值；
将所述最大距离值与预设的第一临界距离值比较，得到光学读取头的倾斜度是否符合要求的结果。
上述光学读取头倾斜度检测方法可以自动识别光点图像中的静点和动点，并通过建立坐标系准确的得到两个静点和动点间距离关系，从而可以根据这些距离关系判断光学读取头的倾斜度是否符合要求。由于上述动作均自动进行，不仅避免了人为因素的误差，也大大提高了检测效率。
附图说明
图1为一光盘驱动器架构的主视图。
图2为一光盘驱动器上反光板的位置示意图。
图3为光学读取头倾斜度检测装置的架构示意图。
图4为一准直仪摄取的光点图像示意图。
图5为一较佳实施方式的倾斜度检测方法的流程图。
图6为数字化的光点图像示意图。
图7为数字化图像叠加示意图。
图8为叠加图像示意图。
图9为识别静点和动点并得到静点和动点坐标值的方法流程图。
具体实施方式
请参阅图5，其为一较佳实施方式中检测光学读取头倾斜度的方法流程图，该倾斜度检测方法是在准直仪200摄取到光点图像后，对图像进行分析和测量，得到光点图像中各个光点之间的距离关系，进而计算出光学读取头120之倾斜度参数并判断该倾斜度是否在可接受的范围之内，以确定该光学读取头120的倾斜度是否符合要求。光学读取头倾斜度检测方法包括如下步骤：
步骤S501，接收多张光点图像，这些光点图像由准直仪200摄取得到，也可由其它类似光电设备获得。
步骤S503，将多张图像分别数字化为数字图像，该数字化表示将图像中有光点部分的像素点设为“1”，没有光点部分像素点设为“0”。如图6所示，其为一数字图像60，其中黑色部分表示有光点的像素部分。
步骤S505，将多张数字图像叠加生成叠加图像，即将多张数字图像对应像素点的数值相加。为了能够较准确地识别所述静点和动点，叠加图像60至少由三张数字图像叠加而成，如图7所示，其为三张数字图像72、74、76叠加示意图，叠加后得到叠加图像78。从图7中可以看出，数字图像72、74、76中有两个光点位置比较固定，叠加后重叠度高，重叠像素点的数值也大，这两个点便是从导杆两端的反射板上反射的光束成像点，即为静点，如叠加图像78中所示的第一静点782、第二静点784。数字图像72、74、76中另外一个点的位置偏差较大，叠加后重叠度相对较低，重叠像素点的数值也小，使得其所涵盖面积较大，该点便是从主轴马达上反射板所反射光束的成像点，即为动点，如叠加图像78中所示的动点786。
步骤S507，针对所述叠加图像78建立二维坐标系，如图7所示，坐标系788以叠加图像78的左下角为原点，以水平方向和竖直方向为X、Y轴，如此，叠加图像60上各个数值点就有了对应的坐标值。
步骤S509，分析所述叠加图像60，识别所述第一静点782、第二静点784和动点786并得到所述第一静点782、第二静点784和动点786的坐标值。其中，识别第一静点782、第二静点784和动点786可以根据叠加图像60中数值的大小来判断，为了能够较准确的识别所述静点和动点，叠加图像60至少由三张数字图像叠加而成。识别出第一静点782、第二静点784和动点786后再根据步骤S507中建立的坐标系788来得到各点的坐标值。
步骤S511，根据所述第一静点782、第二静点784和动点786的坐标值计算出所述第一静点782、第二静点784到动点786的距离值，二者中较大者为最大距离值。
步骤S513，根据第一静点782和第二静点784的坐标值，计算出第一静点782和第二静点784的相对距离值。
步骤S515，将该最大距离值和相对距离值与预设的第一临界距离值和第二临界距离值比较，得到光学读取头的倾斜度是否符合要求的结果。该第一临界距离值为第一静点782、第二静点784到动点786的的可接受距离值，第二临界距离值为第一静点782与第二静点784的可接受距离值。
步骤S517，显示检测结果，所述检测结果包括光学读取头是否符合要求以及所述最大距离值和相对距离值。
步骤S519，保存所述检测结果，以便后续可以整体分析多台光盘驱动器的光学读取头歪斜情况。
请同时参阅图8，其为四张数字图像叠加后生成的叠加图像80，以下以该叠加图像80为例进一步说明上述步骤S509中识别静点和动点的方法，请参阅图9，叠加图像的识别和计算包括如下步骤：
步骤S901，检测叠加图像80，找到一大于或等于“4”的像素点。其中大于“4”表示有第一静点与第二静点重合或者与动点重合的情况，但出现概率很小。
步骤S903，找到与该像素点相连且大于或等于“4”的所有像素点，并将这些像素点所涵盖的最大横纵坐标范围定义为第一静点范围。寻找与该像素点相连且大于或等于“4”的方法为，首先检测该像素点相邻的八个像素点，找到新的大于或等于“4”，然后在检测新的大于或等于“4”像素点相邻的八个像素点，如此循环，便可将该点相连的所有大于或等于“4”的所有像素点找到。因为动点全部重叠的概率很小，所以叠加图像80中能大于或等于叠加的数字图像总数“4”的像素点即为静点，图8中所示的指示框802所框范围表示第一静点范围。
步骤S905，将第一静点范围所涵盖的最大横纵坐标范围求平均，得到第一静点坐标值，即是第一静点范围中间像素点的坐标值。所述最大横纵坐标范围为第一静点范围中所有像素点的最大横纵坐标值和最小横纵坐标所包括得范围。求平均即是找到最中心的像素点，将其坐标值作为第一静点坐标值。
步骤S907，将所述第一静点范围所涵盖的最大横纵坐标范围向外扩张2个像素点，并将扩张后的第一静点范围内的像素点全部清零。图8中所示的指示框804所框范围表示扩张后的第一静点范围。本步骤中向外扩张2个像素范围是为了将第一静点的非全部重叠像素点找到并清零，也即是将第一像素点中小于“4”的像素点找到并清零。本步骤中向外扩张的2个像素的数值为多次试验得到的经验值，其还可以为2以外的其他数值，通常大于或等于2。其中，第一静点范围也可以是扩张后的第一静点范围，还可以是与大于或等于“4”的像素点相连且非零的所有像素点区域。
步骤S909，检测部分清零的叠加图像80中是否还有大于或等于4的像素点。
步骤S911，若还有大于或等于“4”的像素点，则利用求第一静点坐标相同的方法得到第二静点范围和第二静点坐标值，然后进至步骤S915。图8中所示的指示框806所框范围表示第二静点范围。
步骤S913，若没有大于或等于“4”的像素点，则判断为第一静点与第二静点重合，得出第二静点坐标值等于第一静点坐标值，然后进至步骤S917。
步骤S915，将所述第二静点范围所涵盖的最大横纵坐标范围向外扩张2个像素点，并将扩张后的第二静点范围内的像素点全部清零。图8中所示的指示框808所框范围表示扩张后的第二静点范围。
步骤S917，将叠加图像80中剩下的所有非零像素点所涵盖的最大横纵坐标范围求平均，得到动点坐标值。如图8中所示的指示框810所框范围表示动点范围。
上述光学读取头倾斜度检测方法中，请再参阅图8，所述第一静点范围也可以是与等于“4”的像素点相连的所有非零像素点区域，还可以是与等于“4”的像素点相连的所有非零像素点区域所涵盖的最大横纵坐标范围，还可以是将所有相连且等于“4”的所有像素点区域。这些第一静点范围的定义虽然有所不同，但求平均后得到的坐标值基本相同。
上述光学读取头倾斜度检测方法可以自动识别光点图像中的静点和动点，并通过建立坐标系准确的得到两个静点和动点间距离关系，从而可以根据这些距离关系判断光学读取头的倾斜度是否符合要求。另外，将得到的具体距离关系数据保存下来，后续便可以根据这些数据进行整体分析，了解多台光盘驱动器之光学读取头的倾斜度分布状况。由于上述动作均自动进行，不仅避免了人为因素的误差，也大大提高了检测效率。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种光学读取头倾斜度检测方法，其用于分析利用光电设备摄取的光点图像，所述光点图像是由所述光电设备发射光束到导杆两端以及转盘上的反光板并检测反射回来的光束所生成，所述导杆两端的反光板所反射光束形成的光点区域定义为第一静点和第二静点，所述转盘上反光板所反射光束形成的光点区域定义为动点，所述检测方法包括如下步骤：
接收多张光点图像；
将多张图像数字化为数字图像；
将多张数字图像叠加生成叠加图像；
针对所述叠加图像建立坐标系；
识别所述第一静点、第二静点和动点从而得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值；
根据所述第一静点、第二静点和动点的坐标值，计算出所述第一静点、第二静点到动点的距离值，二者中较大者为最大距离值；
将所述最大距离值与预设的第一临界距离值比较，得到光学读取头的倾斜度检测结果
2.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：进一步包括：
根据所述第一静点和第二静点的坐标值，计算出所述第一静点与第二静点的相对距离值；
将所述相对距离值与预设的第二临界距离值比较，得到光学读取头的倾斜度是否符合要求的结果。
3.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：所述识别第一静点、第二静点和动点从而得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值的方法包括如下步骤：
检测出所述叠加图像中重叠度最高的两个光点区域，定义为所述第一静点范围、和第二静点范围，剩余光点区域定义为动点范围；
将所述第一静点范围、第二静点范围和动点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值。
4.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：所述识别第一静点、第二静点和动点并得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值的方法包括如下步骤：
检测到所述叠加图像中重叠度最高的一个像素点，定义为第一像素点；
找到与所述第一像素点相连且为光点区域的所有像素点，定义为第一静点范围；
将所述第一静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第一静点坐标值；
检测出所述第一静点范围外的重叠度最高的一个像素点，定义为第二像素点；
找到与所述第二像素点相连且为光点区域的所有像素点，定义为第二静点范围；
将所述第二静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第二静点坐标值；
将所述第一静点范围和第二静点范围外的所有剩下的光点像素点定义为动点范围，并将所述动点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述动点坐标值。
5.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：进一步包括：
检测到所述叠加图像中重叠度最高的一个像素点，定义为第一像素点；
找到与所述第一像素点相连且重叠度与之相同的所有像素点，并将这些像素点定义为第一静点范围；
将所述第一静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第一静点坐标值；
检测出所述叠加图像中且在所述第一静点范围外的重叠度最高的一个像素点，定义为第二像素点；
找到与所述第二像素点相连且重叠度与之相同的所有像素点，定义为第二静点范围；
将所述第二静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第二静点坐标值；
将所述第一静点范围和第二静点范围向外放大若干像素点，并将放大后的第一静点范围和第二静点范围以外的所有光点像素点定义为动点范围，再将所述动点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述动点坐标值。
6.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：所述数字图像中光点区域的像素点数值为“1”，非光点区域的像素点数值为“0”，所述识别第一静点、第二静点和动点从而得到所述第一静点、第二静点和动点的坐标值的方法包括如下步骤：
检测出所述叠加图像中数值等于光点图像数量的一个像素点，定义为第一像素点；
找到与所述第一像素点相连且数值等于光点图像数量所有像素点，定义为第一静点范围；
将所述第一静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第一静点坐标值；
将所述第一静点范围向外扩展若干像素点，并将扩展后的第一静点范围内的所有像素点清零；
检测出所述扩展后的第一静点范围清零后的叠加图像中数值等于光点图像数量的一个像素点，定义为第二像素点；
找到与所述第二像素点相连且数值等于光点图像数量所有像素点，定义为第二静点范围；
将所述第二静点范围涵盖的最大坐标范围求平均，得到所述第二静点坐标值；
将所述第二静点范围向外扩展若干像素点，并将扩展后的第二静点范围内的所有像素点清零；
将所述叠加图像中剩下的非零像素点所涵盖的最大横纵坐标范围求平均，得到动点坐标值。
7.如权利要求6所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：进一步包括：
若所述扩展后的第一静点范围清零后的叠加图像中没有数值等于光点图像数量的像素点，则判定为所述第一静点与第二静点重合，得出所述第二静点坐标值等于所述第一静点坐标值。
8.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：所述光点图像数量大于或等于三。
9.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：进一步包括显示检测结果的步骤，所述检测结果包括所述光学读取头倾斜度是否符合要求以及所述最大距离值。
10.如权利要求1所述的光学读取头倾斜度检测方法，其特征在于：进一步包括保存所述最大距离值的步骤。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120516 Termination date: 20130524 |