CN101762232A - 多重表面对焦系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种多重表面对焦系统及方法，该方法包括如下步骤：选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；控制CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；在设定的距离内移动CCD镜头，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；在对焦范围内计算每个影像的清晰度；对影像清晰度及CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置；将CCD镜头移到精确的焦点位置。利用本发明可以自动对指定的待测工件表面进行对焦。

Description

多重表面对焦系统及方法

技术领域

本发明涉及一种影像量测系统及方法，尤其涉及一种多重表面对焦系统及方法。

背景技术

影像量测是目前精密量测领域中最广泛使用的量测方法，该方法不仅精度高，而且量测速度快。影像量测主要用于工件(零件或者部件)的尺寸误差和形位误差的测量，对保证产品质量起着重要的作用。

一般而言，影像量测方法是采用影像量测机台，如VMS(Vision Measuring System)，撷取待测工件的影像，然后将获取的工件影像传送给主机，通过主机中的量测软件对工件影像做进一步的处理。

在测量待测工件的轮廓或表面高度前，通常需要进行影像对焦，使得待测工件的表面到CCD(Charge Coupled Device)镜头的距离等于焦距。之前的影像自动对焦方法为：在一定范围内移动CCD镜头，并不断获取待测工件上表面的影像，然后根据获取的影像资料计算出CCD镜头的焦点位置。但是，这种方法不能区分待测工件上表面的影像和下表面的影像，如果待测工件为透明的薄件，则利用这种方法自动对焦时，待测工件的上、下两个表面的影像都有可能被CCD镜头获取，导致计算出的CCD镜头的焦点位置不准确。例如，本应该将CCD镜头对焦到上表面，对焦结果却是下表面，或本应该将CCD镜头对焦到下表面，对焦结果却是上表面。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种多重表面对焦系统，其可自动对指定的待测工件表面进行对焦。

鉴于以上内容，还有必要提供一种多重表面对焦方法，其可自动对指定的待测工件表面进行对焦。

一种多重表面对焦系统，包括主机和影像量测机台，所述主机包括：选择模块，用于在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；粗略对焦模块，用于控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；精确对焦模块，用于控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；所述精确对焦模块，还用于对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；数据处理模块，用于根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；所述数据处理模块，还用于对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；所述精确对焦模块，还用于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置，将CCD镜头移到该精确的焦点位置。

一种多重表面对焦方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置；将CCD镜头移到精确的焦点位置。

相较于现有技术，所述的多重表面对焦系统及方法，其可对指定的待测工件表面进行对焦，提高了影像对焦的准确性。

附图说明

图1是本发明多重表面对焦系统较佳实施例的系统架构图。

图2是影像量测机台的结构示意图。

图3是本发明计算影像清晰度的示意图。

图4是本发明根据均值过滤算法对影像清晰度进行过滤的示意图。

图5是本发明对CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化的示意图。

图6是本发明闭合区域CR的示意图。

图7是本发明计算闭合区域CR平分线的示意图。

图8是本发明多重表面对焦方法较佳实施例的流程图。

图9是图8中步骤计算精确焦点位置的具体流程图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明多重表面对焦系统较佳实施例的系统架构图。该系统主要包括显示设备1、主机2、影像量测机台3和输入设备4。所述主机2包括存储体20和表面对焦单元21。

其中，所述影像量测机台3的组成如图2所示，该影像量测机台3在X轴、Y轴和Z轴方向均安装有马达(图2中未示出)，其主要组成部分包括机台顶盖31、CCD镜头32、机台工作面33和机台主体34，所述机台工作面33上放置有待测工件35。所述CCD镜头32用于摄取待测工件35的影像(包括待测工件上表面的影像和/或下表面的影像)，并将摄取的影像传送到测试主机2。

所述存储体20可以是主机2中的硬盘等，用于存储对焦数据22。所述对焦数据22包括待测工件35的影像的清晰度及CCD镜头32的Z轴坐标等。

另外，在CCD镜头32对焦过程中，所述表面对焦单元21通过控制X轴马达和Y轴马达的移动，进而改变机台工作面33在X轴和Y轴方向(本实施例中的X轴和Y轴方向即水平方向)上的位置，使得CCD镜头32移动到粗略的焦点位置。然后，表面对焦单元21控制Z轴马达在垂直方向上的移动使得该CCD镜头32准确对焦到待测工件35的上表面或下表面。

所述主机2连接有显示设备1，用于显示影像量测机台3传送给主机2的影像等。所述输入设备4可以是键盘和鼠标等，用于进行数据输入。

所述表面对焦单元21包括选择模块210、粗略对焦模块211、精确对焦模块212和数据处理模块213。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述都以模块描述。

所述选择模块210用于在影像量测机台3截取的待测工件35的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围。在本实施例中，对焦表面包括待测工件35的上表面和下表面，对焦范围的长度为W、宽度为H(例如，取W为30mm，H为20mm)。

所述粗略对焦模块211用于控制CCD镜头32移动以寻找粗略的焦点位置。具体而言，粗略对焦模块211控制CCD镜头30以所选对焦位置为中心，在设定的粗略距离内(该粗略距离可以根据量测需求进行设定，如20mm)沿Z轴方向从上至下进行移动，并不断截取待测工件35的影像及CCD镜头32的Z轴坐标。然后，对每个所截取的待测工件35的影像，以所选对焦位置为中心，选取对焦范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度。最后，粗略对焦模块211选取清晰度值最大的影像对应的Z轴坐标作为粗略的焦点位置。其中，影像对应的Z轴坐标是指：该影像被截取时，对应CCD镜头32的Z轴坐标。

如图3所示，是本发明计算影像清晰度的示意图。假设P(i，j)代表影像中的一个像素点，D(i，j)代表该像素点的清晰度，则D(i，j)＝Abs(Gray(i+1，j)-Gray(i-1，j))+Abs(Gray(i，j+1)-Gray(i，j-1))。其中，Abs()表示取绝对值函数，Gray(i，j)表示像素点P(i，j)的灰度值。将对焦范围(W*H)内所有像素点的清晰度相加得到Def.all＝∑∑D(i，j)，然后除以对焦范围内的像素点个数，得到一个平均值，作为该影像的清晰度。

所述精确对焦模块212用于控制CCD镜头32以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内(该精确距离小于上述粗略距离，可以根据量测需求进行设定，如10mm)沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件35的影像及CCD镜头32的Z轴坐标。然后，对每个所截取的待测工件35的影像，以选择模块210选择的对焦位置为中心，选取对焦范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度。其中，精确对焦模块212将计算出的影像清晰度存储在数组D中(从D[0]开始)，CCD镜头32的Z轴坐标存储在数组Z中(从Z[0]开始)，每个影像的清晰度和对应CCD镜头32的Z轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。例如，第三个影像的清晰度存储于D[2]中(索引位置为2)，则第三个影像对应的CCD镜头32的Z轴坐标存储于Z[2]中(索引位置为2)。在本实施例中，如果数组D和Z的元素个数小于7，则返回对焦失败信息。

所述数据处理模块213用于根据均值过滤算法对精确对焦模块212计算出的影像清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤，并以过滤后的数据更新数组D和数组Z。在本实施中，所述对影像清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤是指：对影像清晰度的数值及对应CCD镜头32的Z轴坐标值进行过滤。如图4所示，是本发明根据均值过滤算法对影像清晰度进行过滤的示意图。图4a中数组D存储的是过滤前的影像清晰度，依次为D[0]＝10，D[1]＝12，D[2]＝14，D[3]＝13，D[4]＝12，D[5]＝14，D[6]＝13，D[7]＝15，D[8]＝14。图4b中数组D1存储的是过滤后的影像清晰度。根据均值过滤算法，数组D中某一元素新的大小＝(该元素前n个元素的大小+该元素的大小+该元素后n个元素的大小)/(参与计算的元素总个数)，其中，第一个元素和最后一个元素大小不变。

在本实施例中，取n＝1，则数组D中某一元素新的大小＝(该元素前一个元素的大小+该元素的大小+该元素后一个元素的大小)/3，由此可知，D1[1]＝(D[0]+D[1]+D[2])/3＝12，D1[2]＝(D[1]+D[2]+D[3])/3＝13，D1[3]＝(D[2]+D[3]+D[4])/3＝13....依此类推，可以计算出D1[4]＝13，D1[5]＝13，D1[6]＝14，D1[7]＝14，D1[0]和D1[8]大小不变，即D1[0]＝D[0]，D1[8]＝D[8]。然后，以数组D1的数据更新数组D的数据。同理，根据均值过滤算法可以对CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤，具体过程同影像清晰度的过滤。

所述数据处理模块213还用于对过滤后的CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度，并以新的数据更新数组D和数组Z。

如图5所示，是本发明对CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化的示意图。在坐标系Z-D中，横轴Z代表CCD镜头32的Z轴坐标，纵轴D代表影像清晰度。所述等距细化是指：在Z轴上，从第一个坐标开始，每隔一定距离，取新的Z值，即得到新的Z轴坐标，记为数组Z2；然后，根据新的Z轴坐标计算出新的影像清晰度，记为数组D2；最后，以数组Z2的数据更新数组Z的数据，以数组D2的数据更新数组D的数据。举例而言，第7个新的Z轴坐标Z2[6]对应新的影像清晰度D2[6]计算过程为：先从数组Z中求出Z[i]，使得Z[i]≤Z2[6]且Z[i+1]≥Z2[6]，在图5中即为Z[7](Z[7]＜Z2[6]且Z[8]＞Z2[6])；然后连接点(Z[7]，D[7])和(Z[8]，D[8])得到一条直线，计算该直线与直线z＝Z2[6]的交点，交点的纵坐标即D2[6]的值。

所述精确对焦模块212还用于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置，并将CCD镜头32移到精确的焦点位置。其中，计算精确焦点位置的流程如下所述。

首先，精确对焦模块212从数组D中选取最大值Dmax，在本实施例中，Dmax大于3，如果Dmax小于等于3，则返回对焦失败信息。然后，根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df，对应索引位置为Indexf。具体而言，如果选择的对焦表面是上表面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df；如果选择的对焦表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df。所述局部极大值点是指：该点的数值大于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m＝2。

精确对焦模块212再以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局部极小值点DminL和DminR，对应索引位置分别为IndexL和IndexR。所述局部极小值点是指：该点的数值小于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m＝2。如果DminL＜DminR，则以Indexf为中心，逆序搜索数组D直到D[i]＞DminR，D[i-1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexL＝i；如果DminL≥DminR，则以Indexf为中心，顺序搜索数组D直到D[i]＞DminR，D[i+1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexR＝i。

接着，精确对焦模块212在Z-D坐标系中，将IndexL与IndexR之间的点连线，点IndexL与点IndexR连线，形成闭合区域CR(参见图6所示)，求midZ使得直线z＝midZ将闭合区域CR平分，该焦点位置midZ即为精确的焦点位置。

如图7所示，是本发明计算闭合区域CR平分线z＝midZ的示意图。其中，闭合区域CR由三角形Tri1和Tri2、梯形Tra1、Tra2…Tra(n)组成，则闭合区域CR总的面积：Area-A＝Tri1+Tra1+Tra2+…+Tra(n)+Tri2。

令i＝1到n，逐个代入公式：Area-L(i)＝Tri1+Tra1+Tra2+…+Tra(i)，当Area-L(i)≤Area-A/2且Area-L(i+1)＞Area-A/2时停止代入，并令f＝i，l＝i-1，r＝i+1。

因此，闭合区域CR在梯形Tra(f)左边的面积：

Area-L(l)＝Tri1+Tra1+Tra2+…Tra(l)；

且闭合区域CR在梯形Tra(f)右边的面积：

Area-R(r)＝Tri2+Tra(r)+Tra(r+1)+…+Tra(n)。

并且：Area-L(l)+Area-R(r)+Tra(f)＝Area-A，

Area-L(l)＜Area-R(r)+Tra(f)，

Area-R(r)＜Area-L(l)+Tra(f)。

平分闭合区域CR的直线z＝midZ穿过梯形Tra(f)，根据点(Z[f]，D[f])和点(Z[f+1]，D[f+1])求得直线y＝k*x+b，因此，

midD＝k*midZ+b                                (1)

梯形Tra(f)在直线z＝midZ左边面积：

AL＝(midD+D[f])*(midZ-Z[f])/2                 (2)

梯形Tra(f)在直线z＝midZ右边面积：

AR＝(midD+D[f+1])*(Z[f+1]-midZ)/2             (3)

闭合区域CR平分线左边的面积等于右边的面积：

Area-L(l)+AL＝Area-R(r)+AR                    (4)

将式(1)代入式(2)和式(3)，再将(2)和(3)代入(4)，得到：

Area-L(l)+(k*midZ+b+D[f])*(midZ-Z[f])/2＝Area-R(r)+(k*midZ+b+D[f+1])*(Z[f+1]-midZ)/2，只有一个未知数midZ，解方程即可求得midZ，使得z＝midZ平分闭合区域CR。

如图8所示，是本发明多重表面对焦方法较佳实施例的流程图。首先，步骤S40，通过选择模块210在影像量测机台3截取的待测工件35的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围。在本实施例中，对焦表面包括待测工件35的上表面和下表面，对焦范围的长度为W、宽度为H。

步骤S41，粗略对焦模块211控制CCD镜头32移动寻找粗略的焦点位置，具体过程如前所述。

步骤S42，精确对焦模块212控制CCD镜头32以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件35的影像及CCD镜头32的Z轴坐标。

步骤S43，精确对焦模块211对每个所截取的待测工件35的影像，以选择模块210选择的对焦位置为中心，选取对焦范围(W*H)大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度。其中，精确对焦模块212将计算出的影像清晰度存储在数组D中(从D[0]开始)，CCD镜头32的Z轴坐标存储在数组Z中(从Z[0]开始)，每个影像的清晰度和对应CCD镜头32的Z轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。在本实施例中，如果数组D和Z的元素个数小于7，则返回对焦失败信息。

步骤S44，数据处理模块213根据均值过滤算法对精确对焦模块212计算出的影像清晰度及对应CCD镜头32的Z轴坐标进行过滤，并以过滤后的数据更新数组D和数组Z。具体过程参见图4的描述。

步骤S45，数据处理模块213对过滤后的CCD镜头32的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度，并以新的数据更新数组D和数组Z。具体过程参见图5的描述。

步骤S46，精确对焦模块212根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置。其中，计算精确焦点位置的流程如图9所示。

步骤S47，精确对焦模块212将CCD镜头32移到精确的焦点位置。

如图9所示，是本发明中步骤S46中计算精确焦点位置的具体流程图。步骤S50，精确对焦模块212从数组D中选取最大值Dmax，在本实施例中，如果Dmax小于3，则直接返回对焦失败信息。

步骤S51，根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df，对应索引位置为Indexf。具体而言，如果选择的对焦表面是上表面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df；如果选择的对焦表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df。所述局部极大值点是指：该点的数值大于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m＝2。

步骤S52，精确对焦模块212以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局部极小值点DminL和DminR，对应索引位置分别为IndexL和IndexR。所述局部极小值点是指：该点的数值小于等于前m个数据的值和后m个数据的值，在本实施例中，取m＝2。

步骤S53，精确对焦模块212判断DminL是否小于DminR。如果DminL小于DminR，执行步骤S54，如果DminL大于等于DminR，执行步骤S55。

步骤S54，精确对焦模块212以Indexf为中心，逆序搜索数组D直到D[i]＞DminR、D[i-1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexL＝i，然后执行步骤S56。

步骤S55，精确对焦模块212以Indexf为中心，顺序搜索数组D直到D[i]＞DminR、D[i+1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexR＝i，然后执行步骤S56。

步骤S56，精确对焦模块212在如图6所示的Z D坐标系中，将IndexL与IndexR之间的点连线，点IndexL与点IndexR连线，形成闭合区域CR，求midZ使得直线z＝midZ将闭合区域CR平分。其中，计算闭合区域CR平分线的示意图参见图7中的描述，在此不再赘述。

步骤S57，精确对焦模块212以该焦点位置midZ作为精确的焦点位置。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。例如，将此方法应用于在清晰的边界线上寻找边界点。

Claims (10)

1.一种多重表面对焦方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；

控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；

控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；

对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；

根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；

对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；

根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置；及

将CCD镜头移到精确的焦点位置。

2.如权利要求1所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述对焦表面包括待测工件的上表面和下表面。

3.如权利要求1所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述待测工件的影像及对应CCD镜头的Z轴坐标分别存储于数组D和数组Z中，每个影像的清晰度和对应CCD镜头的Z轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。

4.如权利要求3所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述均值过滤算法是指：数组D或数组Z中某一元素新的大小＝(该元素前n个元素的大小+该元素的大小+该元素后n个元素的大小)/(参与计算的元素总个数)，其中，第一个元素和最后一个元素大小不变。

5.如权利要求3所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述等距细化是指：以数组Z和数组D建立坐标系Z-D，横轴Z代表CCD镜头的Z轴坐标，纵轴D代表影像清晰度，在Z轴上，从第一个坐标开始，每隔一定距离取新的Z值，即得到新的Z轴坐标。

6.如权利要求5所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述步骤计算精确焦点位置包括：

从数组D中选取最大值Dmax，且Dmax大于3；

根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df，对应索引位置为Indexf；

以Indexf为中心，分别逆序/顺序搜索数组D获取局部极小值点DminL和DminR，对应索引位置分别为IndexL和IndexR；

如果DminL＜DminR，则以Indexf为中心，逆序搜索数组D，直到D[i]＞DminR，D[i-1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexL＝i，如果DminL≥DminR，则以Indexf为中心，顺序搜索数组D，直到D[i]＞DminR，D[i+1]＜DminR时结束搜索，其中，IndexR＝i；及

在Z-D坐标系中，将IndexL与IndexR之间的点连线，点IndexL与点IndexR连线，形成闭合区域CR，求midZ使得直线z＝midZ将闭合区域CR平分，该焦点位置midZ即为精确的焦点位置。

7.如权利要求6所述的多重表面对焦方法，其特征在于，所述根据选择的对焦表面在数组D中逆序或顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df的步骤包括如下步骤：

如果选择的对焦表面是上表面，则在数组D中逆序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df；及

如果选择的对焦表面是下表面，则在数组D中顺序搜索一个大于Dmax/3且大于3的局部极大值点Df。

8.一种多重表面对焦系统，包括主机和影像量测机台，其特征在于，所述主机包括：

选择模块，用于在影像量测机台截取的待测工件的影像中选择对焦表面、对焦位置及对焦范围；

粗略对焦模块，用于控制影像量测机台的CCD镜头移动寻找粗略的焦点位置；

精确对焦模块，用于控制CCD镜头以该粗略的焦点位置为中心，在设定的精确距离内沿Z轴方向从下至上进行移动，并不断截取待测工件的影像及CCD镜头的Z轴坐标；

所述精确对焦模块，还用于对每个所截取的待测工件的影像，以所选对焦位置为中心，选取所述对焦范围大小的区域，计算出该区域的清晰度作为该影像的清晰度；

数据处理模块，用于根据均值过滤算法对影像清晰度及对应CCD镜头的Z轴坐标进行过滤；

所述数据处理模块，还用于对过滤后的CCD镜头的Z轴坐标进行等距细化，得到新的Z轴坐标及新的影像清晰度；及

所述精确对焦模块，还用于根据选择的对焦表面、新的Z轴坐标及新的影像清晰度，计算出精确的焦点位置，将CCD镜头移到该精确的焦点位置。

9.如权利要求8所述的多重表面对焦系统，其特征在于，所述对焦表面包括待测工件的上表面和下表面。

10.如权利要求8所述的多重表面对焦系统，其特征在于，所述待测工件的影像及对应CCD镜头的Z轴坐标分别存储于数组D和数组Z中，每个影像的清晰度和对应CCD镜头的Z轴坐标在数组D和数组Z中的索引位置相同。

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