CN116203777A - 光学成像系统、用于相机校准的成像方法及相机校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种光学成像系统、用于相机校准的成像方法及相机校准方法，系统包括：第一相机、载物台、第二光学元件和第一校准组件；其中，载物台用于承载待成像的目标对象；第一相机用于对目标对象进行成像；第一校准组件包括第一光源和第一反射镜，第一反射镜用于将来自第一光源的光反射到第二光学元件；第二光学元件和第一相机相向地分布在载物台的两侧，第二光学元件用于将来自第一反射镜的光反射到第一相机，以在第一相机的成像中形成第一光斑，第一光斑用于对第一相机进行校准，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。该方案可以保证相机成像清晰。同时，上述方案无需繁琐的计算以及复杂的仪器设备，实现成本较低。

Description

光学成像系统、用于相机校准的成像方法及相机校准方法

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地涉及一种光学成像系统、一种用于相机校准的成像方法和一种相机校准方法。

背景技术

相机是一种将光学数据转换为电子数据的设备，其可以实现将物体发出或反射的光进行记录，并转换为电信号，然后在电子设备上以图像形式呈现。相机的成像利用小孔成像的原理，其镜头相当于是凸透镜。物体发出或反射的光经过镜头后，可以在感光元件上形成倒立、缩小的影像。感光元件可以将该影像对应的光信号转换为电信号进行存储，并发送给电子设备进行处理和显示。在一些实施例中，感光元件可以是电荷耦合元件(Charge-coupledDevice，CCD)或者是互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，CMOS)。

对于具有高倍率镜头的高精度相机来说，高倍率镜头的景深很小，一般在20微米以下。以待成像的目标对象为晶圆为例，其厚度可能在300到1500微米之间。在更换待成像的目标对象时，例如，从6寸晶圆更换到8寸晶圆，需要调整相机的位置，以使其与目标对象之间的距离能够保证目标对象在视野范围内清晰成像。但是在调整相机的位置时，可能会使相机发生偏斜，例如不再垂直于晶圆，造成其成像不清晰。

现有技术中，通常由技术人员根据经验调节相机，使得其能够重新针对目标对象清晰成像，但调整的准确度非常依赖于技术人员的专业经验和技术水平。

因此，亟需一种新的技术方案以至少部分地解决上述技术问题。

发明内容

考虑到上述问题而提出了本发明。根据本发明的一个方面，提供了一种光学成像系统，包括：第一相机、载物台、第二光学元件和第一校准组件；其中，载物台用于承载待成像的目标对象；第一相机用于对目标对象进行成像；第一校准组件包括第一光源和第一反射镜，第一反射镜用于将来自第一光源的光反射到第二光学元件；第二光学元件和第一相机相向地分布在载物台的两侧，第二光学元件用于将来自第一反射镜的光反射到第一相机，以在第一相机的成像中形成第一光斑，第一光斑用于对第一相机进行校准，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，系统还包括处理器和第一驱动机构，处理器用于根据第一光斑在第一相机的成像中的位置，确定第一相机的偏斜状态；第一驱动机构用于根据第一相机的偏斜状态，校准第一相机，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，第一光源的中心线垂直于载物台所在的平面，第一反射镜与第一光源的中心线成45度角。

示例性地，系统还包括第二相机，第二相机也用于对目标对象进行成像；第二光学元件设置在第二相机上并位于第一相机和第二相机之间。

示例性地，系统还包括第一光学元件，第一光学元件位于第一相机和载物台之间，系统还包括第二校准组件，第二校准组件包括第二光源和第二反射镜，第二反射镜用于将来自第二光源的光反射到第一光学元件；第一光学元件用于将来自第二反射镜的光反射到第二光学元件，第二光学元件还用于将来自第一光学元件的光透射到第二相机，以在第二相机的成像中形成第二光斑，第二光斑用于对第二相机进行校准，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面；第一光学元件还用于将来自第二光学元件的光透射到第一相机。

示例性地，系统还包括处理器和第二驱动机构，处理器用于根据第二光斑在第二相机的成像中的位置，确定第二相机的偏斜状态；第二驱动机构用于根据第二相机的偏斜状态，校准第二相机，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，第一光学元件设置在第一相机上。

示例性地，第二光源的中心线垂直于载物台所在的平面，第二反射镜与第二光源的中心线成45度角。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于相机校准的成像方法，包括：利用第一反射镜，将来自第一光源的光反射到第二光学元件；利用第二光学元件，将来自第一反射镜的光反射到第一相机，其中第二光学元件和第一相机相向地分布在载物台的两侧，载物台用于承载待成像的目标对象；针对第二光学元件所反射的光，利用第一相机进行成像，以在第一相机的成像中形成第一光斑，第一光斑用于对第一相机进行校准，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，第一光学元件设置在第一相机组件内，成像方法还包括：利用第二反射镜，将来自第二光源的光反射到第一光学元件；利用第一光学元件，将来自第二反射镜的光反射到第二光学元件；利用第二光学元件，将来自第一光学元件的光透射到第二相机；针对第一光学元件所反射的光，利用第二相机进行成像，以在第二相机的成像中形成第二光斑，第二光斑用于对第二相机进行校准，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面；其中，第一光学元件还用于将来自第二光学元件的光透射到第一相机。

根据本发明的又一方面，还提供了一种相机校准方法，包括：利用上述的成像方法获得第一相机的成像；根据第一光斑在第一相机的成像中的位置，确定第一相机的偏斜状态；根据第一相机的偏斜状态，校准第一相机，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，相机校准方法还包括：利用上述的成像方法获得第二相机的成像；根据第二光斑在第二相机的成像中的位置，确定第二相机的偏斜状态；根据第二相机的偏斜状态，校准第二相机，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

根据本发明实施例的光学成像系统，用于相机校准的成像方法以及相机校准方法，通过第一校准组件和第二光学元件将光照射到第一相机中，进而在第一相机的成像中形成第一光斑。该第一光斑可用于校准相机，以使第一相机的轴线垂直于目标对象。该方案可以保证相机成像清晰。同时，上述方案无需繁琐的计算以及复杂的仪器设备，实现成本较低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出了根据本发明一个实施例的光学成像系统的示意性流程图；

图2示出了图1所示的光学成像系统中第一相机所成的5个图像的叠加示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例的用于相机校准的成像方法的示意性流程图；以及

图4示出了根据本发明一个实施例的相机校准方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

为了至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种光学成像系统。图1示出了根据本发明一个实施例的光学成像系统100的示意图。如图1所示，该光学成像系统100可以包括：第一相机110、载物台120、第二光学元件130和第一校准组件140。可以理解，图1所示的光学成像系统100的结构以及其中各部件的布置方式仅是示例而非对本发明的限制，根据本发明实施例的光学成像系统并不局限于图1所示的具体形式。例如，图1示出的第二相机150是可选的。又例如第一校准组件140还可以设置在第二相机150的右侧，而第二光学元件130一并作出相应的调整。

载物台120可以用于承载待成像的目标对象。第一相机110可以用于对目标对象进行成像。

示例性地，目标对象可以是任意期望对其进行成像的物品。例如晶圆、瓷片等。载物台120可以用于承载目标对象。载物台120可以设置在第一相机110的成像光路上。当目标对象放置于载物台120上时，可以方便第一相机110针对目标对象采集图像。

第一校准组件140可以包括第一光源141和第一反射镜142。第一反射镜142可以用于将来自第一光源141的光反射到第二光学元件130。

示例性地，第一光源141可以是任意发光光源。例如白光光源、其他可见光光源等。可选地，第一光源141发出的光形成一个光柱。如图1所示，第一反射镜142设置在第一光源141的发光光路上，可以将来自于第一光源141的光反射到第二光学元件130上。第一反射镜142与第一光源141的中心线之间的角度可以根据第一光源141与第二光学组件130之间的位置关系进行设定。例如，该角度可以是30度、45度等。

第二光学元件130和第一相机110相向地分布在载物台120的两侧。第二光学元件130可以用于将来自第一反射镜142的光反射到第一相机110，以在第一相机110的成像中形成第一光斑。第一光斑可以用于对第一相机110进行校准，以使第一相机110的轴线垂直于载物台120所在的平面。

示例性地，第二光学元件130和第一相机110相向地分布在载物台120的两侧。在图1所示的实施例中，第一相机110设置在载物台120的竖直上方，第二光学元件130设置在载物台120的竖直下方。替代地，第一相机110和第二光学元件130也可以以其他方向设置在载物台120的两侧。例如，第一相机110和第二光学元件130的分布位置也可以与图1相反。即第一相机110设置在载物台120的竖直下方，第二光学元件130设置在载物台120的竖直上方。第二光学元件130可以是反射镜。该反射镜可以和第一反射镜142相同或不同。优选地，第二光学元件130与第一反射镜142平行设置。第二光学元件130可以将第一反射镜142反射的光反射到第一相机110上。在第一相机110的成像中可以形成第一光斑。根据第一光斑在第一相机110所成图像中的位置，可以对第一相机110进行校准。

可选地，第二光学元件130设置为使得其反射的光的中心线垂直于载物台120所在的平面。无论第一相机110在初始状态是否垂直于载物台120所在的平面，通过调整第一相机110，均可以使第一光斑位于成像的中心位置。当其反射的光所生成的第一光斑位于第一相机100的成像的中心位置时，可以表示第一相机110的轴线垂直于载物台120所在的平面。在此情况下，将目标对象放置于载物台120上可以获得一个较清晰的图像，即实现了第一相机110的校准。

可以理解，该调整第一相机110的操作，可以由用户手动执行。该光学成像系统还可以包括显示器，用于显示第一相机110所成图像。用户可以根据显示器上所显示的第一相机110所成图像中的第一光斑的位置，对第一相机110进行调整。在调整第一相机110的过程中，可以实时观察第一光斑在第一相机110的成像中的位置。如果在调整后的第一相机110的成像中的第一光斑远离了成像的中心位置，则表示调整方向反了，需要反向调整。否则，继续调整，直至第一光斑位于成像的中心位置时，停止校准第一相机110。此时，第一相机110的轴线垂直于载物台所在的平面。由此，实现对第一相机110的校准。

根据本发明实施例的光学成像系统，通过第一校准组件和第二光学元件将光照射到第一相机中，进而在第一相机的成像中形成第一光斑；可以利用该第一光斑校准第一相机，以使第一相机的轴线垂直于目标对象。该方案可以保证相机成像清晰。同时，上述方案无需繁琐的计算以及复杂的仪器设备，实现成本较低。

示例性地，第一光源141的中心线垂直于载物台120所在的平面。第一反射镜142与第一光源141的中心线成45度角。参照图1，第一光源141的中心线垂直于载物台120所在的平面，第一反射镜142与第二光学元件130平行，且均与第一光源141的中心线成45度角。由此可以便于基于第一光源141校准第一相机110，以使第一相机110的轴线垂直于载物台120所在的平面。上述方案中，第一光源141和第一反射镜142的设置，使得光学成像系统100的结构更规范，便于组装。

替代地，第一光源141的中心线也可以不垂直于载物台120所在的平面。基于此，第一反射镜142与第一光源141的中心线的夹角也可以做相应调整，从而保证第一光源141发出的光柱，经第一反射镜142和第二光学元件130反射后，垂直于载物台120所在的平面。

示例性地，光学成像系统100还可以包括处理器和第一驱动机构(均未示出)。处理器用于根据第一光斑在第一相机110的成像中的位置，确定第一相机110的偏斜状态。第一驱动机构用于根据第一相机110的偏斜状态，校准第一相机110，以使第一相机110的轴线垂直于载物台120所在的平面。

图2示出了图1所示的光学成像系统100中的第一相机110所成的5个图像的叠加示意图，其中第一相机110所成图像中的圆环表示第一光斑。可以理解在第一相机110所成的每个图像中，包括且仅包括一个第一光斑。如图2所示，如果第一光斑位于图像的中心位置(R)，则可以表示第一相机110未发生偏斜。再次参考图1，如果第一光斑位于A₁、A₂中的任意一个位置，则可以表示第一相机110自上而下朝向Y轴正方向和X轴负方向之间的45度方向偏斜。为了简洁，下面称Y轴正方向和X轴负方向之间的45度方向为第一方向。如果第一光斑位于B₁、B₂中的任意一个位置，则可以表示第一相机110自上而下朝向X轴正方向和Y轴负方向之间的45度方向偏斜。为了简洁，下面称X轴正方向和Y轴负方向之间的45度方向为第二方向偏斜。在一个实施例中，处理器可以根据第一光斑在第一相机110的成像中的位置，确定第一相机110的偏斜状态。例如第一光斑在第一相机110的成像中的位置为A₁，则可以确定第一相机110自上而下以上述第一方向偏斜。此外，根据位置A₁与位置R之间的距离，可以确定第一相机110的偏斜程度。上述偏斜方向和偏斜程度表示了第一相机110的偏斜状态。基于处理器确定的第一相机110的偏斜状态，第一驱动机构可以驱动第一相机110逆时针旋转与偏斜状态对应的角度，以校准第一相机110。

根据上述技术方案，基于处理器和第一驱动机构，可以自动校准第一相机，该方法无需用户进行复杂操作，可以解放用户的双手。同时还可以达到更高的校准精度和效率。

再次参考图1，系统100还可以包括第二相机150。第二相机150也可以用于对目标对象进行成像。例如，载物台120的正反两个方向可以分别承载有不同的目标对象，以由各自对应的第一相机110或第二相机150对其进行成像。第二光学元件130可以设置在第二相机150上并位于第一相机110和第二相机150之间。

在一个实施例中，第二相机150和第一相机110的种类可以相同也可以不同。第二相机150设置在与第一相机110相反的一侧。参照图1，第二相机150设置在载物台120的竖直下方，也可以对载物台120上的目标对象进行成像。第二光学元件130可以设置在第二相机150的成像光路上的任意位置。该第二光学元件130可以是半透半反光学元件，即其兼具透光特性和反光特性。具体地，第二光学元件130可以是合束镜。其可以将来自第一校准组件140的光反射至第一相机110，来自目标对象的光还可以透过该第二光学元件130成像在第二相机150的感光元件上。

根据上述技术方案，利用第二相机，可以同时获取目标对象的图像，提高了成像效率。此外，第二光学元件设置在第二相机上，因此可以节约空间占用。

再次参考图1，示例性地，系统100还可以包括第一光学元件160，第一光学元件160位于第一相机110和载物台120之间。系统100还可以包括第二校准组件170。第二校准组件170可以包括第二光源171和第二反射镜172。第二反射镜172用于将来自第二光源171的光反射到第一光学元件160。第一光学元件160用于将来自第二反射镜172的光反射到第二光学元件130。第二光学元件130还可以用于将来自第一光学元件160的光透射到第二相机150，以在第二相机150的成像中形成第二光斑。第二光斑用于对第二相机150进行校准，以使第二相机150的轴线垂直于载物台120所在的平面。第一光学元件160还可以用于将来自第二光学元件130的光透射到第一相机110。

在一个实施例中，与前述第二光学元件130类似地，第一光学元件160也兼具透光特性和反光特性，其可以是合束镜。该合束镜不仅可以将来自第二反射镜172的光反射到第二光学元件130，并经由第二光学元件130在第二相机150中成像，还可以将来自第二光学元件130的光透射到第一相机110，以在第一相机110中成像。

本领域普通技术人员通过阅读上述有关第二光学元件130、第一校准组件140的相关描述，可以理解上述第一光学元件160和第二校准组件170的作用、具体实现方案及其有益效果，为了简洁，在此不再赘述。

示例性地，与第二光学元件130设置在第二相机150上类似地，第一光学元件160可以设置在第一相机110上。如此设置，可以节约光学成像系统100的空间占用。

根据上述技术方案，可以基于第一相机和第二相机同时对目标对象进行成像，提高了成像效率。而且通过第二光斑可校准第二相机，以使第二相机的轴线垂直于目标对象。该方案可以保证第二相机成像清晰。同时，上述方案无需繁琐的计算以及复杂的仪器设备，实现成本较低、经济实惠。

示例性地，第二光源171的中心线垂直于载物台120所在的平面，第二反射镜172与第二光源171的中心线成45度角。再次参照图1，第二光源171的中心线垂直于载物台120所在的平面，第二反射镜172与第一光学元件160平行，且均与第二光源171的中心线成45度角。由此可以便于基于第二光源171校准第二相机150，以使第二相机150的轴线垂直于载物台120所在的平面。上述方案中，第二光源171和第二反射镜172的设置，使得光学成像系统100的结构更规范，便于组装。

替代地，第二光源171的中心线也可以不垂直于载物台120所在的平面。基于此，第二反射镜172与第二光源171的中心线的夹角也可以做相应调整，从而保证第二光源171发出的光柱，经第二反射镜142和第一光学元件160反射后，垂直于载物台120所在的平面。

示例性地，系统还可以包括处理器和第二驱动机构。处理器用于根据第二光斑在第二相机的成像中的位置，确定第二相机的偏斜状态。第二驱动机构用于根据第二相机的偏斜状态，校准第二相机，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面。可以理解，用于确定第二相机的偏斜状态的处理器与前述用于确定第一相机的偏斜状态的处理器可以利用同一个芯片实现。由此，降低系统成本，减少其故障概率。

该用于确定第二相机的偏斜状态的处理器和第二驱动机构的作用和实现方式与前文所述的用于确定第二相机的偏斜状态的处理器和第一驱动机构类似，为了简洁，在此不再赘述。

根据本发明另一个方面，还提供了一种用于相机校准的成像方法。图3示出了根据本发明一个实施例的用于相机校准的成像方法300的示意性流程图。如图3所示，该方法300可以包括以下步骤S310，步骤S320和步骤S330。

步骤S310，利用第一反射镜，将来自第一光源的光反射到第二光学元件。

步骤S320，利用第二光学元件，将来自第一反射镜的光反射到第一相机，其中第二光学元件和第一相机相向地分布在载物台的两侧，载物台用于承载待成像的目标对象。

步骤S330，针对第二光学元件所反射的光，利用第一相机进行成像，以在第一相机的成像中形成第一光斑。第一光斑用于对第一相机进行校准，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，第一光学元件设置在第一相机组件内，成像方法还可以包括以下步骤。利用第二反射镜，将来自第二光源的光反射到第一光学元件。利用第一光学元件，将来自第二反射镜的光反射到第二光学元件。利用第二光学元件，将来自第一光学元件的光透射到第二相机。针对第一光学元件所反射的光，利用第二相机进行成像，以在第二相机的成像中形成第二光斑。第二光斑用于对第二相机进行校准，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面。其中，第一光学元件还用于将来自第二光学元件的光透射到第一相机。

本领域普通技术人员通过阅读上述有关光学成像系统的相关描述，可以理解上述用于相机校准的成像方法的具体实现方案及其有益效果，为了简洁，在此不再赘述。

此外，在任一相机与目标对象之间的最大距离内(通常最大距离为目标对象厚度的2-3倍，例如4毫米)，光斑的移动距离小于距离阈值(例如距离阈值可以等于3个像素)的情况下，该相机的校准难度比较大。因此，可以根据上述的相机校准方法，将每次的校准参数进行记录，以便用户后续可以根据该参数直接进行校准。

根据本发明另一个方面，还提供了一种相机校准方法。图4示出了根据本发明一个实施例的用于相机校准的成像方法400的示意性流程图。如图4所示，该方法400可以包括以下步骤S410，步骤S420和步骤S430。

步骤S410，利用上述的成像方法获得第一相机的成像。

步骤S420，根据第一光斑在第一相机的成像中的位置，确定第一相机的偏斜状态。

步骤S430，根据第一相机的偏斜状态，校准第一相机，以使第一相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

示例性地，相机校准方法还可以包括以下步骤。利用上述的成像方法获得第二相机的成像。根据第二光斑在第二相机的成像中的位置，确定第二相机的偏斜状态。根据第二相机的偏斜状态，校准第二相机，以使第二相机的轴线垂直于载物台所在的平面。

本领域普通技术人员通过阅读上述有关光学成像系统、用于相机校准的成像方法的相关描述，可以理解上述相机校准方法的具体实现方案及其有益效果，为了简洁，在此不再赘述。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光学成像系统，其特征在于，包括：第一相机、载物台、第二光学元件和第一校准组件；其中，

所述载物台用于承载待成像的目标对象；

所述第一相机用于对所述目标对象进行成像；

所述第一校准组件包括第一光源和第一反射镜，所述第一反射镜用于将来自所述第一光源的光反射到所述第二光学元件；

所述第二光学元件和所述第一相机相向地分布在所述载物台的两侧，所述第二光学元件用于将来自所述第一反射镜的光反射到所述第一相机，以在所述第一相机的成像中形成第一光斑，所述第一光斑用于对所述第一相机进行校准，以使所述第一相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述系统还包括处理器和第一驱动机构，

所述处理器用于根据所述第一光斑在所述第一相机的成像中的位置，确定所述第一相机的偏斜状态；

所述第一驱动机构用于根据所述第一相机的偏斜状态，校准所述第一相机，以使所述第一相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

3.根据权利要求1或2所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一光源的中心线垂直于所述载物台所在的平面，所述第一反射镜与所述第一光源的中心线成45度角。

4.根据权利要求1或2所述的光学成像系统，其特征在于，所述系统还包括第二相机，所述第二相机也用于对所述目标对象进行成像；

所述第二光学元件设置在所述第二相机上并位于所述第一相机和所述第二相机之间。

5.根据权利要求4所述的光学成像系统，其特征在于，所述系统还包括第一光学元件，所述第一光学元件位于所述第一相机和所述载物台之间，

所述系统还包括第二校准组件，所述第二校准组件包括第二光源和第二反射镜，所述第二反射镜用于将来自所述第二光源的光反射到所述第一光学元件；

所述第一光学元件用于将来自所述第二反射镜的光反射到所述第二光学元件，所述第二光学元件还用于将来自所述第一光学元件的光透射到所述第二相机，以在所述第二相机的成像中形成第二光斑，所述第二光斑用于对所述第二相机进行校准，以使所述第二相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面；

所述第一光学元件还用于将来自所述第二光学元件的光透射到所述第一相机。

6.根据权利要求5所述的光学成像系统，其特征在于，所述系统还包括处理器和第二驱动机构，

所述处理器用于根据所述第二光斑在所述第二相机的成像中的位置，确定所述第二相机的偏斜状态；

所述第二驱动机构用于根据所述第二相机的偏斜状态，校准所述第二相机，以使所述第二相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

7.根据权利要求5所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一光学元件设置在所述第一相机上。

8.根据权利要求5所述的光学成像系统，其特征在于，所述第二光源的中心线垂直于所述载物台所在的平面，所述第二反射镜与所述第二光源的中心线成45度角。

9.一种用于相机校准的成像方法，其特征在于，包括：

利用第一反射镜，将来自第一光源的光反射到第二光学元件；

利用所述第二光学元件，将来自所述第一反射镜的光反射到第一相机，其中所述第二光学元件和所述第一相机相向地分布在载物台的两侧，所述载物台用于承载待成像的目标对象；

针对所述第二光学元件所反射的光，利用所述第一相机进行成像，以在所述第一相机的成像中形成第一光斑，所述第一光斑用于对所述第一相机进行校准，以使所述第一相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

10.根据权利要求9所述的成像方法，其特征在于，所述第一光学元件设置在所述第一相机组件内，所述成像方法还包括：

利用第二反射镜，将来自第二光源的光反射到所述第一光学元件；

利用所述第一光学元件，将来自所述第二反射镜的光反射到所述第二光学元件；

利用所述第二光学元件，将来自所述第一光学元件的光透射到第二相机；

针对所述第一光学元件所反射的光，利用所述第二相机进行成像，以在所述第二相机的成像中形成第二光斑，所述第二光斑用于对所述第二相机进行校准，以使所述第二相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面；

其中，所述第一光学元件还用于将来自所述第二光学元件的光透射到所述第一相机。

11.一种相机校准方法，其特征在于，包括：

利用如权利要求9所述的成像方法获得所述第一相机的成像；

根据所述第一光斑在所述第一相机的成像中的位置，确定所述第一相机的偏斜状态；

根据所述第一相机的偏斜状态，校准所述第一相机，以使所述第一相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

12.根据权利要求11所述的相机校准方法，其特征在于，所述相机校准方法还包括：

利用如权利要求10所述的成像方法获得所述第二相机的成像；

根据所述第二光斑在所述第二相机的成像中的位置，确定所述第二相机的偏斜状态；

根据所述第二相机的偏斜状态，校准所述第二相机，以使所述第二相机的轴线垂直于所述载物台所在的平面。

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