CN111678429B - 一种显微测量系统及显微测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种显微测量系统及显微测量方法，该显微测量系统包括内部运动控制模块、显微成像模块和显示处理模块；内部运动控制模块用于控制待测工件运动，并向显示处理模块传输测工件的位置信息；显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源，存在两个显微成像单元用于对待测工件的不同表面进行显微成像；显微成像单元用于对待测工件进行显微成像，并将显微成像获得的图像信息传输至显示处理模块；显示处理模块用于根据位置信息和图像信息对待测工件进行显微测量。本发明实施例提供的显微测量系统，能够对待测工件进行多方向同时拍照测量，提高测量效率，同时还可以直接测量待测产品的厚度，丰富测量功能。

Description

一种显微测量系统及显微测量方法

技术领域

本发明实施例涉及显微测量技术领域，尤其涉及一种显微测量系统及显微测量方法。

背景技术

随着工业技术的发展，显微测量技术由于精准的测量效果，方便的测量方式，越来越多的应用在工业图像检测领域。

现有技术中，显微测量技术中，一个显微镜一般仅仅搭配一个相机，通过相机捕捉待测工件的图像，并通过捕捉的图像对待测工件进行分析处理。

由于一个显微镜仅仅有一个相机，在面对需要两面或者多面检测的待测工件时，往往需要反复调整相机的位置，导致测量效率低下。同时，针对需要检测待测工件厚度的情况，仅仅通过一个相机捕捉图像无法满足测量待测工件厚度的需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种显微测量系统及显微测量方法，其目的在于对待测工件进行多方向同时测量，提高测量效率，同时能够拓展显微测量的功能。解决了显微测量待测工件时，多面测量效率低下的问题，同时还解决了显微测量不能直接测量待测工件厚度的问题。

为达此目的，第一方面，本发明实施例提供了一种显微测量系统，该显微测量系统包括内部运动控制模块、显微成像模块和显示处理模块；

所述内部运动控制模块与所述显示处理模块电连接，用于接收所述显示处理模块发送的第一运动控制指令，根据所述第一运动控制指令控制待测工件运动，并向所述显示处理模块传输所述待测工件的位置信息；

所述显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源，存在两个所述显微成像单元用于对所述待测工件的不同表面进行显微成像；所述显微成像单元与所述显示处理模块连接，用于对所述待测工件进行显微成像，并将显微成像获得的图像信息传输至所述显示处理模块；

所述显示处理模块用于根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量。

可选地，所述显微成像单元包括显微镜以及设置于所述显微镜目镜上的成像子单元。

可选地，所述内部运动控制模块包括操作平台和运动控制单元，所述操作平台为所述待测工件的承载平台；

所述运动控制单元分别与所述显示处理模块和所述操作平台电连接，用于根据所述第一运动控制指令控制所述操作平台运动，以带动所述待测工件移动，并向所述显示处理模块传输所述待测工件的位置信息。

可选地，所述显示处理模块包括上位机；所述上位机具有人机交互显示单元和处理单元，所述处理单元内置有图像处理程序；

所述上位机用于接收所述位置信息和所述图像信息，并根据所述位置信息和所述图像信息对对所述待测工件进行显微测量。

可选地，所述显微测量系统还包括外部运动控制模块，所述外部运动控制模块与所述内部运动控制模块电连接；

所述外部运动控制模块用于向所述内部运动控制模块发送第二运动控制指令，所述内部运动控制模块还用于根据所述第二运动控制指令控制所述待测工件运动。

可选地，所述显微测量系统还包括至少一组输入输出控制模块，所述输入输出控制模块包括输入端和至少两个输出端，至少两个所述输出端包括第一输出端和第二输出端；

所述输入输出控制模块的输入端与所述显示处理模块电连接，所述输入输出模块的第一输出端与所述内部运动控制模块电连接，所述输入输出模块的第二输出端与所述显微成像模块电连接。

可选地，还包括测量切换模块，所述测量切换模块包括至少一个测量切换按钮；

所述测量切换按钮与所述显示处理模块电连接，用于生成测量指令，并将所述测量指令发送至所述显示处理模块；

所述显示处理模块用于接收所述测量指令，根据所述测量指令调取预设测量程序对所述图像信息进行测量。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显微测量方法，应用于上述第一方面所述的显微测量系统，该显微测量方法，包括：

向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，并接收所述待测工件基于所述第一运动控制指令的位置信息；

接收所述显微成像模块发送的图像信息；

根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量。

可选地，所述图像信息至少包括第一图像信息和第二图像信息；

所述根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量，包括：

根据所述第一图像信息、第二图像信息以及所述位置信息确定所述待测工件的融合图像信息；

根据所述融合图像信息对所述待测工件进行显微测量。

可选地，所述显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源；

接收所述显微成像模块发送的图像信息之前，还包括；

向所述显微成像光源发送光源控制指令，控制所述显微成像光源开启；

向所述显微成像单元发送参数信息，配置所述显微成像单元的系统参数。

本发明实施例提供的一种显微测量系统及显微测量方法，通过内部运动控制模块控制待测工件运动，并向显示处理模块传输待测工件位置信息，便于显微测量，提高控制精准度。通过设置显微成像模块包括两个显微成像单元，可以从多个方向多个角度同时对待测工件进行检测，提高检测效率。并且，通过设置两个显微成像单元，可以直接测量待测产品的厚度，丰富了测量功能。同时，将显微成像模块采集的图像传输到显示处理模块，使得用户可以直观的检测待测工件参数，从而对待测工件进行全面的检测。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显微测量系统结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种显微测量方法流程图。

图3是本发明实施例提供的另一种显微测量方法流程图。

图4是本发明实施例提供的又一种显微测量方法流程流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

图1是本发明实施例提供的一种显微测量系统结构示意图，如图1所示，显微测量系统10，包括内部运动控制模块1、显微成像模块2和显示处理模块3；

内部运动控制模块1与显示处理模块3电连接，用于接收显示处理模块3发送的第一运动控制指令，根据第一运动控制指令控制待测工件6运动，并向显示处理模块3传输待测工件6的位置信息；

显微成像模块2包括至少两个显微成像单元21和显微成像光源22，存在两个显微成像单元21用于对待测工件6的不同表面进行显微成像；显微成像单元21与显示处理模块3连接，用于对待测工件6进行显微成像，并将显微成像获得的图像信息传输至显示处理模块3；

显示处理模块3用于根据位置信息和图像信息对待测工件6进行显微测量。

通过设置内部控制模块1，可以控制待测工件6的测量位置，方便操作者根据需求移动待测工件6，使得待测工件6位于在便于测量的位置，提高测量的可操作性，同时，内部控制模块1还将待测工件6的位置信息传输到显示处理模块3，方便操作者定位待测工件的6具体位置，当操作者需要复查时，可以调取位置信息，通过重新设定位置信息精准的定位待测工件6上的位置，提高检测效率。

进一步的，通过设置两个显微成像单元21可以对待测工件6的多个检测平面同时进行检测，避免在检测待测工件6不同的检测面时，需要手动调整显微成像单元21与待测工件6的位置，减少检测流程，提高检测效率，并且，通过两个显微成像单元21可以直接检测待测工件6的厚度，丰富了显微检测的功能，提高操作者的体验感。同时，通过两个显微成像单元21检测待测工件，可以同时生成待测工件6两个检测面的图像，更为直观的对比待测工件6的检测表面，并且可以将两个检测面的图像进行融合操作，提高检测准确率。示例性的，当待测工件6的两个待测表面要求在相对位置均设置元器件时，通过两个显微成像单元21同时对待测工件6的两个待测表面进行检测，生成检测图像，操作人员可以通过两幅图片直观的对比，检测两个待测表面上设置的元器件是否相同，同时也可以将两幅图片融合，从而判断两个待测表面所设置的元器件位置是否准确的相对设置。利用显微成像单元21将拍摄的照片传输至显示处理模块3，通过显示处理模块3显示测量图片，并通过显示处理模块3中的软件程序，方便用户进行对比和测量。示例性的，显示处理模块3中内置有图像分析处理软件RHDMA，当显示处理模块3接收到检测图片后，通过图像分析处理软件RHDMA进行分析处理，用户可以在图像分析处理软件RHDMA平台下，通过测量工具直接查看检测图像中待测工件6的长度、角度、高度、形状等。减少了操作者的检测流程，方便操作者操作，提高作业效率。

可选地，显微成像单元21包括显微镜(图中未示出)以及设置于显微镜目镜上的成像子单元(图中未示出)。

成像子单元包括摄像机，通过设置显微成像单元21为显微镜，提高检测待测工件的细腻程度，提高检测准确性，同时将摄像机设置在显微镜目镜上，节省安装空间，减小整个系统的体积。

可选地，内部运动控制模块1包括操作平台11和运动控制单元12，操作平台11为待测工件6的承载平台；

运动控制单元12分别与显示处理模块3和操作平台11电连接，用于根据第一运动控制指令控制操作平台11运动，以带动待测工件6移动，并向显示处理模块3传输待测工件6的位置信息。

操作平台用于支撑待测工件，可以理解的是，为了减小操作平台对待测工件检测的影响，可以设置操作平台为透明结构或者镂空结构。通过运动控制单元12根据第一运动控制指令控制操作平台运动，从而控制待测工件移动，方便操作人员调整待测工件的测试位置。示例性的，显示处理模块3通过内置的图像分析处理软件RHDMA生成第一控制指令，用户只需要通过图像分析处理软件RHDMA就可以自由控制操作平台的移动位置，操作简单方便，无需额外设置单独的控制装备，节省成本。

可选地，显示处理模块3包括上位机；上位机具有人机交互显示单元31和处理单元32，处理单元32内置有图像处理程序；

上位机用于接收位置信息和图像信息，并根据位置信息和图像信息对对待测工件6进行显微测量。

处理单元32是指可以对参数进行分析处理的芯片，示例性的，处理单元32可以是中央处理器(CPU)，通过人机交互单元31方便操作人员操作，节省操作时间，增加操作人员的使用体验感。通过上位机接收位置信息和图像信息，并将位置信息和图像信息传输到处理单元32进行分析处理，提高分析处理能力，节约检测时间，提高检测效率。

可选地，显微测量系统10还包括外部运动控制模块4，外部运动控制模块4与内部运动控制模块1电连接；

外部运动控制模块4用于向内部运动控制模块1发送第二运动控制指令，内部运动控制模块1还用于根据第二运动控制指令控制待测工件6运动。

示例性的，外部运动控制模块4是指外接控制台，通过外接控制台可以向内部运动控制模块1发送第二运动控制指令，从而实现对待测工件6运动的控制。通过设置外部运动控制模块4，丰富了对待测工件6运动控制的方法，提供不同的控制方式，当图像分析处理软件RHDMA出现错误无法使用时，可以通过外部运动控制模块4实现对待测工件6的运动控制，提高系统的可控性。

可选地，显微测量系统10还包括至少一组输入输出控制模块5，输入输出控制模块5包括输入端A和至少两个输出端，至少两个输出端包括第一输出端B和第二输出端C；

输入输出控制模块5的输入端A与显示处理模块3电连接，输入输出模块5的第一输出端B与内部运动控制模块1电连接，输入输出模块5的第二输出端C与显微成像模块2电连接。

输入输出控制模块5是指输入输出控制接口，通过设置输入输出控制模块5，方便示处理模块3、内部运动控制模块1以及显微成像模块2之间的连接，节省显示处理模块3、内部运动控制模块1以及显微成像模块2的端口数量，同时方便规划连接线，提高测量系统的整洁性。

可选地，还包括测量切换模块7，测量切换模块7包括至少一个测量切换按钮；

测量切换按钮与显示处理模块3电连接，用于生成测量指令，并将测量指令发送至显示处理模块3；

显示处理模块3用于接收测量指令，根据测量指令调取预设测量程序对图像信息进行测量。

通过测量切换模块7可以切换显示处理模块3中分析处理程序，示例性的，当操作人员按下测量切换模块7后，显示处理模块3中的测量程序被切换成检测待测工件6的总长度，当显示处理模块3接收到待测工件6的图像后，直接对待测工件的总长进行测量，同时显示到图片中，操作人员可以直观的看到待测工件6的总长度，从而不必再次测量，简化了检测步骤，提高检测效率。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种显示测量方法，图2是本发明实施例提供的一种显微测量方法流程图，显微测量方法应用于上述任意一项的显微测量系统中，如图2所示，该显微测量方法包括：

S101、向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，并接收待测工件基于第一运动控制指令的位置信息。

通过向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，利用内部运动控制模块控制待测工件随着操作平台移动，方便对待测工件的控制，提高系统可操作性。接收待测工件的位置信息，方便对待测工件的检测位置进行准确定位，保证检测具有可追溯性。

S102、接收显微成像模块发送的图像信息。

接收显微成像模块发送的图像信息，并将图像信息显示直观的显示给操作人员，便于操作人员对比、分析处理。

S103、根据位置信息和图像信息对待测工件进行显微测量。

利用图像分析处理软件RHDMA并根据位置信息和图像信息，可以对待测工件进行长度、宽度、角度等特征进行测量，简化测量流程，提高检测效率。

综上，本发明实施例提供的显微测量方法，运动控制模块基于第一运动控制指令可以按照用户的需求对待测工件的位置做出调整，提高对待测工件的可操控性，同时，通过软件方式控制待测工件移动，无需单独设置外部控制操作装置，降低成本，简化测量系统。通过两个显微成像单元对待测工件同时检测，并将检测图像传输到显示处理模块，使得用户可以快速直观的观察到待测工件多个表面的情况，无需对多个表面依次进行检测，减少检测流程，提高检测效率，同时通过软件处理图片信息，测量简单方便，给予用户更大的操作空间。另外，通过图像信息可以简单方便的检测待测工件的厚度信息，丰富检测方式方法。

在上述实施例的基础上，图3是本发明实施例提供的另一种显微测量方法，如图3所示的显微测量方法对如何根据位置信息和图像信息对待测工件进行显微测量进行详细说明。可选地，图像信息至少包括第一图像信息和第二图像信息；相应的，本发明实施例提供的显微测量方法包括：

S201、向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，并接收待测工件基于第一运动控制指令的位置信息。

S202、接收显微成像模块发送的图像信息。

S203、根据第一图像信息、第二图像信息以及位置信息确定待测工件的融合图像信息。

S204、根据融合图像信息对待测工件进行显微测量。

第一图像信息是待测工件第一表面信息，第二图像信息是待测工件第二表面信息，根据第一图像信息和第二图像信息将待测工件两个表面进行融合，可以直观分析两个表面的区别，示例性的，待测工件要求在两个表面的同一个位置设置元器件，操作人员也可以将第一图像信息和第二图像信息进行融合，获取融合后的图像信息，根据融合后的图像信息可以直观的看出待测工件的两个表面所设置的元器件位置是否重合，进一步的，当直接观测无法准确的确认是否重合时，或者对元器件重合度要求较高时，可以根据第一图像信息，获取待测工件第一表面需要设置元器件位置的横坐标X1和纵坐标Y1，接着根据第二图像信息，获取待测工件第二表面需要设置元器件位置的横坐标X2和纵坐标Y2，操作人员可以直接对比两组横纵坐标的差值来判断待测工件两个表面设置的元器件是否重合，降低了检测的难度，提高检测的精准度和效率。

在上述实施例的基础上，图4是本发明实施例提供的又一种显微测量方法流程图，在上述实施例的基础上，图4所示的显微测量方法增加了对显微成像模块的操作流程。可选地，显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源；对应的，本发明实施例提供的显微测量方法包括：

S301、向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，并接收待测工件基于第一运动控制指令的位置信息。

S302、向显微成像光源发送光源控制指令，控制显微成像光源开启。

可以理解的是，在进行待测工件检测之前，首选控制显微成像光源开启，通过打开显微成像光源，增加显微成像的亮度，提高对待测工件拍照的清晰度，提高检测的准确度。

S303、向显微成像单元发送参数信息，配置显微成像单元的系统参数。

系统参数包括：相机的焦距、分辨率、快门、曝光度，显示界面的颜色，显示界面的样式，通过调整相机的参数，提高拍摄待测工件图片的质量，从而提高检测的精准度，增强显微检测的有效性。

S304、接收显微成像模块发送的图像信息。

接收显微成像模块发送的图像信息，并将图像信息显示直观的显示给操作人员，便于操作人员对比、分析处理。

S305、根据位置信息和图像信息对待测工件进行显微测量。

通过内部运动控制模块发送第一运控控制指令，控制待测工件随着操作平台一起运动，提高对待测工件的控制性，方便操作人员选择待测工件的检测位置，提高检测效果。通过控制显微成像光源开启，为显微成像提供光照，增强显微成像的清晰度，可以理解的是，还可以控制显微成像光源的亮度，当所拍摄的图像较暗时，增强显微成像光源的亮度，以使图像更加清晰；当所拍摄的图像过亮时，减弱显微成像光源的亮度，从而降低相机的曝光程度，更为准确有效的显示待测工件的信息。通过获取的图像信息方便操作人员直接进行分析测量，直观的为操作人员提供待测工件的真实情况；结合位置信息和图像信息，可以准确的对待测工件的测量位置进行定位，当待测工件不合格时，操作人员可以快速准确的定位待测工件不合格的位置，方便统计，提高检测效率

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种显微测量系统，其特征在于，包括内部运动控制模块、显微成像模块和显示处理模块；

所述内部运动控制模块与所述显示处理模块电连接，用于接收所述显示处理模块发送的第一运动控制指令，根据所述第一运动控制指令控制待测工件运动，并向所述显示处理模块传输所述待测工件的位置信息；

所述显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源，存在两个所述显微成像单元用于对所述待测工件的不同表面进行显微成像；所述显微成像单元与所述显示处理模块连接，用于对所述待测工件进行显微成像，并将显微成像获得的图像信息传输至所述显示处理模块；

所述显示处理模块用于根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量。

2.根据权利要求1所述的显微测量系统，其特征在于，所述显微成像单元包括显微镜以及设置于所述显微镜目镜上的成像子单元。

3.根据权利要求1所述的显微测量系统，其特征在于，所述内部运动控制模块包括操作平台和运动控制单元，所述操作平台为所述待测工件的承载平台；

所述运动控制单元分别与所述显示处理模块和所述操作平台电连接，用于根据所述第一运动控制指令控制所述操作平台运动，以带动所述待测工件移动，并向所述显示处理模块传输所述待测工件的位置信息。

4.根据权利要求1所述的显微测量系统，其特征在于，所述显示处理模块包括上位机；所述上位机具有人机交互显示单元和处理单元，所述处理单元内置有图像处理程序；

所述上位机用于接收所述位置信息和所述图像信息，并根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的显微测量系统，其特征在于，所述显微测量系统还包括外部运动控制模块，所述外部运动控制模块与所述内部运动控制模块电连接；

所述外部运动控制模块用于向所述内部运动控制模块发送第二运动控制指令，所述内部运动控制模块还用于根据所述第二运动控制指令控制所述待测工件运动。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的显微测量系统，其特征在于，所述显微测量系统还包括至少一组输入输出控制模块，所述输入输出控制模块包括输入端和至少两个输出端，至少两个所述输出端包括第一输出端和第二输出端；

所述输入输出控制模块的输入端与所述显示处理模块电连接，所述输入输出模块的第一输出端与所述内部运动控制模块电连接，所述输入输出模块的第二输出端与所述显微成像模块电连接。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的显微测量系统，其特征在于，还包括测量切换模块，所述测量切换模块包括至少一个测量切换按钮；

所述测量切换按钮与所述显示处理模块电连接，用于生成测量指令，并将所述测量指令发送至所述显示处理模块；

所述显示处理模块用于接收所述测量指令，根据所述测量指令调取预设测量程序对所述图像信息进行测量。

8.一种显微测量方法，应用权利要求1-7任意一项所述的显微测量系统，其特征在于，包括：

向内部运动控制模块发送第一运动控制指令，并接收所述待测工件基于所述第一运动控制指令的位置信息；

接收所述显微成像模块发送的图像信息；

根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量。

9.根据权利要求8所述的显微测量方法，其特征在于，所述图像信息至少包括第一图像信息和第二图像信息；

所述根据所述位置信息和所述图像信息对所述待测工件进行显微测量，包括：

根据所述第一图像信息、第二图像信息将所述待测工件两个表面进行图像融合并根据所述位置信息确定所述待测工件的融合图像信息；

根据所述融合图像信息对所述待测工件进行显微测量。

10.根据权利要求8所述的显微测量方法，其特征在于，所述显微成像模块包括至少两个显微成像单元和显微成像光源；

接收所述显微成像模块发送的图像信息之前，还包括；

向所述显微成像光源发送光源控制指令，控制所述显微成像光源开启；

向所述显微成像单元发送参数信息，配置所述显微成像单元的系统参数。

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