CN114623764A - 非平面镜组缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种非平面镜组缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质，非平面镜组缺陷检测方法，包括以下步骤：获取被测镜组的轮廓参数；获取成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息；根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐；控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。该非平面镜组缺陷检测方法能够解决目前利用光学显微镜观察非平面镜组成像异常区域的微观状态时，难以获得清晰图像的问题。

Description

非平面镜组缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及光学镜组技术领域，特别是涉及一种非平面镜组缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

非平面镜组在增强现实(Augmented Reality，AR)产品、虚拟现实(VirtualReality，VR)产品、医用镜片、显示装置中应用广泛。当非平面镜组的成像出现异常时，需要对异常区域的细节进行检测，以便后续根据检测结果采取相应的措施。目前通常利用光学显微镜观察异常区域的微观状态，但在观察异常区域的过程中，难以将非平面镜组调整至准确的位置和角度，导致光学显微镜难以获得清晰的图像。

发明内容

基于此，有必要针对目前利用光学显微镜观察非平面镜组成像异常区域的微观状态时，难以获得清晰图像的问题，提供一种非平面镜组缺陷检测方法、装置、计算机设备和存储介质。

根据本申请的一个方面，提供一种非平面镜组缺陷检测方法，包括以下步骤：

获取被测镜组的轮廓参数；

获取成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息；

根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐；

控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

在一些实施例中，所述位置信息包括所述成像异常区域与所述被测镜组的中心之间的间距d以及所述成像异常区域的方位角A。

在一些实施例中，所述根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐具体包括：

将所述被测镜组的中心与所述物镜对齐；

控制所述物镜或者所述被测镜组沿第一方向移动距离d，并控制所述物镜或者所述被测镜组旋转角度A。

在一些实施例中，所述根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐还包括：

获取所述被测镜组在所述成像异常区域的法线；

控制所述物镜或者所述被测镜组旋转，至所述法线在所述物镜上的正投影与所述物镜的表面中心重合。

在一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述被测镜组表面的反射光强度；

将所述反射光强度与预设光强度进行比较；

若所述反射光强度大于或等于所述预设光强度，控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若所述反射光强度小于所述预设光强度，则控制所述物镜或者所述被测镜组进行至少一次的旋转，并获取旋转后的所述被测镜组表面的所述反射光强度，直至所述反射光强度大于或等于所述预设光强度。

根据本申请的另一个方面，提供一种非平面镜组缺陷检测装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取被测镜组的轮廓参数以及成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息；

控制模块，用于根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐，并控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

在一些实施例中，所述装置还包括载物台，所述载物台用于承载所述被测镜组；所述载物台被构造为可沿水平方向移动，且所述载物台被构造为可绕预设轴线旋转。

根据本申请的另一个方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的方法的步骤。

根据本申请的另一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。

根据本申请的另一个方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的方法的步骤。

上述非平面镜组缺陷检测方法，通过先获取被测镜组的轮廓参数，并获取成像异常区域在被测镜组上的位置信息，根据被测镜组的轮廓参数和成像异常区域的位置信息，移动被测镜组或者光学显微镜，使被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐，使得被测镜组与光学显微镜之间的对准过程参考了被测镜组的轮廓参数以及成像异常区域在被测镜组上的位置信息，实现被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜之间的精确对位，从而获得成像异常区域的清晰图像。

附图说明

图1为本申请一实施例中非平面镜组缺陷检测方法的流程框图；

图2为本申请一实施例中非平面镜组的成像异常区域的位置信息获取原理图；

图3为本申请一实施例中非平面镜组的结构示意图；

图4为本申请另一实施例中非平面镜组缺陷检测方法的流程框图；

图5为本申请一实施例中非平面镜组的缺陷检测过程示意图；

图6为本申请另一实施例中非平面镜组的缺陷检测过程示意图。

附图标号说明：

100： 被测镜组 200： 光学显微镜

110： 成像异常区域 300： 载物台

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

当非平面镜组的成像出现异常时，通常先通过人工检查的方式在接近异常区域的位置寻找镜组表面的缺陷或者内部的缺陷，然后借助光学显微镜来观察缺陷的微观状态，以便对缺陷进一步的分析。光学显微镜获取缺陷区域照片的质量受到镜头景深、光线强度等多种因素的影响，而这些隐因素又会受到镜组与光学显微镜镜头之间的位置关系的影响。

目前利用光学显微镜观察缺陷部位微观状态时，通常借助橡皮泥等辅助工具将待测的镜组固定，并手动调整被测镜组的位置，以使被测镜组与光学显微镜的镜头对齐。但这样的对齐方式效率低、精确度低、稳定性差，且会污染被测镜组表面，导致难以获得清晰的图像。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种非平面镜组缺陷检测方法，通过先获取被测镜组的轮廓参数和成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息，根据被测镜组的轮廓参数和成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息调整被测镜组与光学显微镜的镜头之间的相对位置关系，使被测镜组与光学显微镜的镜头精确对齐，从而获得清晰的图像。

图1示出了本申请一实施例中非平面镜组缺陷检测方法的流程框图；图2示出了本申请一实施例中非平面镜组的成像异常区域的位置信息获取原理图；

图3示出了本申请一实施例中非平面镜组的结构示意图。

参阅图1至图3，本申请一实施例提供了的非平面镜组缺陷检测方法，包括以下步骤：

步骤S1、获取被测镜组的轮廓参数；

步骤S2、获取成像异常区域在被测镜组上的位置信息；

步骤S3、根据轮廓参数和位置信息，控制被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐；

步骤S4、控制光学显微镜获取成像异常区域的图像信息。

本申请实施例提供的非平面镜组缺陷检测方法，通过先获取被测镜组100的轮廓参数，并获取成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息，根据被测镜组100的轮廓参数和成像异常区域110的位置信息，移动被测镜组100或者光学显微镜200(参阅图5)，使被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜对齐，使得被测镜组100与光学显微镜200之间的对准过程参考了被测镜组100的轮廓参数以及成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息，实现被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜之间的精确对位，从而获得成像异常区域110的清晰图像。

在一些实施例中，位置信息包括成像异常区域110与被测镜组100的中心之间的间距d以及成像异常区域110的方位角A。通过获取成像异常区域110与被测镜组100的中心之间的间距d以及成像异常区域110的方位角A，使得所获取的成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息更加精确，从而提升被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜之间对齐的精确度，以提升获得的成像异常区域110的图像的清晰度。

可以理解的是，通过被测镜组100的轮廓参数，结合曲面公式，可得到被测镜组100表面轮廓。而通过获取被测镜组100的光学图片，根据被测镜组100的光学图片，借助辅助线可计算出成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息。

以非球面为例，曲面公式如下：

其中，Z为被测镜组的表面轮廓，r为与光轴之间的距离，R为曲率半径，k为圆锥常数，A为第4次非球面系数，B为第6次非球面系数，C为第8次非球面系数。

在一些实施例中，根据轮廓参数和位置信息，控制被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐具体包括以下步骤：

步骤S31、将被测镜组的中心与物镜对齐；

步骤S32、控制物镜或者被测镜组沿第一方向移动距离d，并控制物镜或者被测镜组旋转角度A。

在获取了成像异常区域与被测镜组的中心之间的间距d以及成像异常区域的方位角A的基础上，先将被测镜组的中心与光学显微镜的物镜对齐，再控制控制物镜或者被测镜组沿第一方向移动距离d，并控制物镜或者被测镜组旋转角度A，实现在简单的步骤的基础上，将被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜精确对齐，从而以简单的步骤提升获取的图像的清晰度。

具体地，将被测镜组的中心与物镜对齐的过程中，可进一步将被测镜组的中心与物镜的中心对齐，从而进一步提升被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜之间对齐的精确度，以提升获取的图像的清晰度。

在一些实施例中，根据轮廓参数和位置信息，控制被测镜组的成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐还包括以下步骤：

步骤S33、获取被测镜组在成像异常区域的法线；

步骤S34、控制物镜或者被测镜组旋转，至法线在物镜上的正投影与物镜的表面中心重合。

通过先获取被测镜组在成像异常区域的法线，然后控制物镜或者被测镜组旋转，至法线在物镜上的正投影与物镜的表面中心重合，使得成像异常区域反射的光线能够垂直进入物镜，从而提升图像的清晰度。

图4示出了本申请另一实施例中非平面镜组缺陷检测方法的流程框图。

在一些实施例中，非平面镜组缺陷检测方法还包括以下步骤：

步骤S3a、获取被测镜组表面的反射光强度；

步骤S3b、将反射光强度与预设光强度进行比较；

步骤S3b1、若反射光强度大于或等于预设光强度，控制光学显微镜获取成像异常区域的图像信息。

通过获取被测镜组表面的反射光强度，将获取的反射光强度与预设光强度进行比较，当反射光强度大于或等于预设光强度时，表明通过被测镜组表面反射的光强度足够获得较为清晰的图像，基于此，再控制光学显微镜获取成像异常区域的图像信息，能够使获得的图像更清晰。

具体地，光学显微镜的物镜上方设置光传感器，通过光传感器感应由光学显微镜入射的光线达到被测镜组表面后反射回来的光线强度。

进一步地，非平面镜组缺陷检测方法还包括以下步骤：

步骤S3b2、若反射光强度小于预设光强度，则控制物镜或者被测镜组进行至少一次的旋转，并获取旋转后的被测镜组表面的反射光强度，直至反射光强度大于或等于预设光强度。

当获取到被测镜组表面的反射光强度小于预设光强度时，表明通过被测镜组表面反射的光强度尚不足以获得较为清晰的图像，基于此，先旋转物镜或者被测镜组，以调整测镜组表面的反射光强度，直至反射光强度大于或等于预设光强度，再控制光学显微镜获取成像异常区域的图像信息，从而使获得的图像更清晰。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

为解决目前利用光学显微镜观察非平面镜组成像异常区域的微观状态时，难以获得清晰图像的问题，本申请实施例还提供一种非平面镜组缺陷检测装置。

图5示出了本申请一实施例中非平面镜组的缺陷检测过程示意图；图6示出了本申请另一实施例中非平面镜组的缺陷检测过程示意图。

参阅图2、图5和图6，本申请一实施例中，该装置包括信息获取模块和控制模块，信息获取模块用于获取被测镜组100的轮廓参数以及成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息，控制模块用于根据轮廓参数和位置信息，控制被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜对齐，并控制光学显微镜200获取成像异常区域110的图像信息。

本申请实施例提供的非平面镜组缺陷检测装置，通过信息获取模块先获取被测镜组100的轮廓参数，并获取成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息，再通过控制模块根据被测镜组100的轮廓参数和成像异常区域110的位置信息，移动被测镜组100或者光学显微镜200，使被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜对齐，使得被测镜组100与光学显微镜200之间的对准过程参考了被测镜组100的轮廓参数以及成像异常区域110在被测镜组100上的位置信息，实现被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜之间的精确对位，从而获得成像异常区域110的清晰图像。

在一些实施例中，控制模块还用于控制被测镜组100的中心与物镜对齐，并控制物镜或者被测镜组100沿第一方向移动距离d，并控制物镜或者被测镜组100旋转角度A，以在简单的步骤的基础上，将被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜精确对齐，从而以简单的步骤提升获取的图像的清晰度。

进一步地，信息获取模块还用于获取被测镜组100在成像异常区域110的法线，控制模块还用于控制物镜或者被测镜组100旋转，至法线在物镜上的正投影与物镜的表面中心重合，以使成像异常区域110反射的光线能够垂直进入物镜，从而提升图像的清晰度。

进一步地，非平面镜组缺陷检测装置还包括信息处理模块，信息获取模块还用于获取被测镜组100表面的反射光强度，信息处理模块用于将反射光强度与预设光强度进行比较，控制模块还用于在反射光强度大于或等于预设光强度的情况下，控制光学显微镜200获取成像异常区域110的图像信息，以获得更为清晰的图像。

控制模块还用于在反射光强度小于预设光强度的情况下，控制物镜或者被测镜组100进行至少一次的旋转，并获取旋转后的被测镜组100表面的反射光强度，直至反射光强度大于或等于预设光强度。使得在被测镜组100表面反射的光强度尚不足以获得较为清晰的图像的情况下，先对物镜或者被测镜组100进行微调，以调整测镜组表面的反射光强度，直至反射光强度大于或等于预设光强度，再控制光学显微镜200获取成像异常区域110的图像信息，从而使获得的图像更清晰。

在一些实施例中，该装置还包括载物台300，载物台300用于承载被测镜组100，载物台300被构造为可沿水平方向移动，且载物台300被构造为可绕预设轴线旋转。通过载物台300承载被测镜组100，并通过载物台300带动被测镜组100水平移动以及绕预设轴线旋转，实现被测镜组100的成像异常区域110与光学显微镜200的物镜之间的对齐。

进一步地，预设轴线包括多条，从而使载物台300能够更精确地带动被测镜组100调整位置和角度。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供一种计算机设备。本申请一实施例中，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述方法的步骤。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质。本申请一实施例中，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供一种计算机程序产品。本申请一实施例中，该计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取被测镜组的轮廓参数；

获取成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息；

根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐；

控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

2.根据权利要求1所述的非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，所述位置信息包括所述成像异常区域与所述被测镜组的中心之间的间距d以及所述成像异常区域的方位角A。

3.根据权利要求2所述的非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐具体包括：

将所述被测镜组的中心与所述物镜对齐；

控制所述物镜或者所述被测镜组沿第一方向移动距离d，并控制所述物镜或者所述被测镜组旋转角度A。

4.根据权利要求3所述的非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐还包括：

获取所述被测镜组在所述成像异常区域的法线；

控制所述物镜或者所述被测镜组旋转，至所述法线在所述物镜上的正投影与所述物镜的表面中心重合。

5.根据权利要求1至4任一项所述的非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述被测镜组表面的反射光强度；

将所述反射光强度与预设光强度进行比较；

若所述反射光强度大于或等于所述预设光强度，控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

6.根据权利要求5所述的非平面镜组缺陷检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述反射光强度小于所述预设光强度，则控制所述物镜或者所述被测镜组进行至少一次的旋转，并获取旋转后的所述被测镜组表面的所述反射光强度，直至所述反射光强度大于或等于所述预设光强度。

7.一种非平面镜组缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于获取被测镜组的轮廓参数以及成像异常区域在所述被测镜组上的位置信息；

控制模块，用于根据所述轮廓参数和所述位置信息，控制所述被测镜组的所述成像异常区域与光学显微镜的物镜对齐，并控制所述光学显微镜获取所述成像异常区域的图像信息。

8.根据权利要求7所述的非平面镜组缺陷检测装置，其特征在于，所述装置还包括载物台，所述载物台用于承载所述被测镜组；

所述载物台被构造为可沿水平方向移动，且所述载物台被构造为可绕预设轴线旋转。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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