CN105100528B - 一种视觉激光扫描误差矫正系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视觉激光扫描误差矫正系统及控制方法，包括：计算机主机、相机采集卡、工业相机、二维振镜、振镜控制卡、操作面板、显示器、运动控制卡、伺服电机、伺服电机驱动器、移动工作台、激光器、分光镜、扫描场镜，所述计算机主机分别与振镜控制卡、操作面板、运动控制卡、相机采集卡连接，振镜控制卡与二位振镜连接，运动控制卡与两个伺服电机驱动器连接，两个伺服电机驱动器分别与两个伺服电机连接，两个伺服电机分别与移动工作台连接，相机采集卡与工业相机连接，操作面板与显示器连接，所述扫描场镜位于二维振镜下方，所述分光镜安装在激光器与二维振镜之间。本发明简单方便，操作灵活，使矫正系统成为闭环系统。

Description

一种视觉激光扫描误差矫正系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种扫描装置，具体涉及一种视觉激光扫描误差矫正系统，本发明涉还涉及一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法。

背景技术

本发明作出以前，在激光扫描误差的校正方面，采用硬件矫正和软件矫正的方法，从理论上看，可以达到几微米的精度，但实际使用过程当中还有因机械装置控制器本身带来的误差，及透镜的色差、球差、加工系统热漂移、定义点的变化和控制系统的噪声等一些影响，校正后的误差一般在十几微米以上，同时由于一般的加工系统都是开环的控制，校正之后没有一个反馈的量再去修正，所以误差难再减小。

发明内容

本发明的目的是提供一种视觉激光扫描误差矫正系统，简单方便，操作灵活，使矫正系统成为闭环系统，经过矫正之后的扫描精度可以到几个微米的精度。本发明还提供一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种视觉激光扫描误差矫正系统，包括：计算机主机、相机采集卡、工业相机、二维振镜、振镜控制卡、操作面板、显示器、运动控制卡、伺服电机、伺服电机驱动器、移动工作台、激光器、分光镜、扫描场镜，所述计算机主机分别与振镜控制卡、操作面板、运动控制卡、相机采集卡连接，振镜控制卡与二位振镜连接，运动控制卡与两个伺服电机驱动器连接，两个伺服电机驱动器分别与两个伺服电机连接，两个伺服电机分别与移动工作台连接，相机采集卡与工业 相机连接，操作面板与显示器连接，所述扫描场镜位于二维振镜下方，所述分光镜安装在激光器与二维振镜之间。

其中，所述工业相机为CCD工业摄像机。

本发明的一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法，有以下步骤：

1)在激光器的光路上加载工业相机，用于采集移动工作台的工作面上的图像；

2)二维振镜扫描移动工作台上的作面上的定标网格；

3)在振镜扫描的时候，工业相机便采集到不同振镜位置所对应的不同定标网格位置图像；

4)利用图像处理程序分析采集到的网格位置图像，得到实际二维振镜扫描后对应的网格位置；

5)对比实际二维振镜扫描的网格位置和预先设定的二维振镜扫描的网格位置差值，确定需要二次补偿的坐标值，将坐标值交给校准软件对二维振镜进行校准；

6)反复重复上述步骤1)—6)，反复补偿，反复进行校准，最终达到实际扫描网格位置和预先设定扫描网格位置一致为止。

其中，所述图像处理程序采用康耐视图像处理软件，所述校准软件是markingmate软件。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

本发明整合了各个单元系统，操作方便，节省大量工作时间，使矫正系统成为闭环系统，经过矫正之后的扫描精度可以到几个微米的精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明工作流程图；

图3为本发明系统方框示意图。

图中：1、激光器；2、分光镜；3、工业相机；4、二维振镜。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1－图3，本发明的一种视觉激光扫描误差矫正系统，包括：计算机主机、相机采集卡、工业相机、二维振镜、振镜控制卡、操作面板、显示器、运动控制卡、伺服电机、伺服电机驱动器、移动工作台、激光器、分光镜、扫描场镜，所述计算机主机分别与振镜控制卡、操作面板、运动控制卡、相机采集卡连接，振镜控制卡与二位振镜连接，运动控制卡与两个伺服电机驱动器连接，两个伺服电机驱动器分别与两个伺服电机连接，两个伺服电机分别与移动工作台连接，相机采集卡与工业相机连接，操作面板与显示器连接，所述扫描场镜位于二维振镜下方，所述分光镜安装在激光器与二维振镜之间。

所述工业相机为CCD工业摄像机。

本发明的一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法，有以下步骤：

1)在激光器的光路上加载工业相机，用于采集移动工作台的工作面上的图像；

2)二维振镜扫描移动工作台上的作面上的定标网格；

3)在振镜扫描的时候，工业相机便采集到不同振镜位置所对应的不同定标网格位置图像；

4)利用图像处理程序分析采集到的网格位置图像，得到实际二维振镜扫描后对应的网格位置；

5)对比实际二维振镜扫描的网格位置和预先设定的二维振镜扫描的网格位置差值，确定需要二次补偿的坐标值，将坐标值交给校准软件对二维振镜进行校准；

6)反复重复上述步骤1)—6)，反复补偿，反复进行校准，最终达到实际扫描网格位置和预先设定扫描网格位置一致为止。

其中，所述图像处理程序采用康耐视图像处理软件，所述校准软件是markingmate软件。

例如，图像处理程序预先设定二维振镜扫描一个“田”字型图形，线间距为10mm，则“田”字中心点坐标为(0，0)，左上点坐标为(-10，10)，实际扫描完成，工业相机采集坐标为(-9.95，10.09)，图像处理程序分析比较，计算补偿，进行校准；再次扫描，再次补偿，直到差值达到预先设定要求。

所述康耐视图像处理软件是美国康耐视公司销售的软件。

markingmate软件包括台湾兴诚科技股份有限公司销售的markingmate软件。

显然，本发明的上述实施仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (2)

1.一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法，其特征在于有以下步骤：

1)在激光器的光路上加载工业相机，用于采集移动工作台的工作面上的图像；

2)二维振镜扫描移动工作台的工作面上的定标网格；

3)在振镜扫描的时候，工业相机便采集到不同振镜位置所对应的不同定标网格位置图像；

4)利用图像处理程序分析采集到的网格位置图像，得到实际二维振镜扫描后对应的网格位置；

5)对比实际二维振镜扫描的网格位置和预先设定的二维振镜扫描的网格位置差值，确定需要二次补偿的坐标值，将坐标值交给校准软件对二维振镜进行校准；

6)反复重复上述步骤1)—5)，反复补偿，反复进行校准，最终达到实际扫描网格位置和预先设定扫描网格位置一致为止。

2.如权利要求1所述的一种视觉激光扫描误差矫正系统的控制方法，其特征在于：还包括图像处理程序采用康耐视图像处理软件，校准软件是markingmate软件。