专利名称：镭射对焦取点系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种镭射对焦取点系统及方法。
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。影像量测主要用于零件或者部件的尺寸物差和形位误差的量测，对保证产品质量起 着重要的作用。但是，在影像量测中电荷耦合装置对焦取点精度还不是很高，例如对于像 LGA， BGA等表面取点量测电荷耦合装置在精度上和速度上还不能达到所需的要求，因些必需 有一种精度更高的采点方法来满足此要求。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种镭射对焦取点系统，可利用镭射装置对待测工件上量测 范围内的点进行快速对焦、扫描以获取量测范围内的点的坐标。
鉴于以上内容，还有必要提出一种镭射对焦取点方法，可利用镭射装置对待测工件上量 测范围内的点进行快速对焦、扫描以获取量测范围内的点的坐标。
一种镭射对焦取点系统，包括计算机及量测机台，所述量测机台安装有电荷耦合装置、 镭射头及镭射控制器，该系统通过镭射控制器获取镭射头所扫描的点的坐标，供所述计算机 内的影像量测程序进行处理，所述计算机包括选择模块，用于在待测工件上选择量测范围 的起始点与结束点；对焦模块，用于根据影像量测程序发出的对焦命令，控制所述电荷耦合 装置对所选择的量测范围自动对焦，选择一个最合适的扫描位置；扫描模块，用于根据影像 量测程序发出的扫描命令，控制镭射头在上述最合适的扫描位置对量测范围进行扫描，并获 取扫描范围内所有点的坐标；获取模块，用于通过镭射控制器获取镭射头所扫描的范围内点 的坐标；判断模块，用于根据所获取坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效；发送模块 ，用于当所获取的坐标有效时，将所述有效的坐标发送至影像量测程序。
一种镭射对焦取点方法，其通过控制量测机台的镭射控制器获取镭射头所扫描的点的坐 标，供计算机内的影像量测程序进行处理，该方法包括步骤在待测工件上选择量测范围的 起始点与结束点；计算机控制与其相连的电荷耦合装置对所选择的量测范围自动对焦，选择 一个最合适的扫描位置；计算机通过镭射控制器令镭射头在上述最合适的扫描位置对所述量 测范围进行扫描，并获取扫描范围内所有点的坐标；计算机通过镭射控制器获取镭射头所扫
描范围内点的坐标；根据所获取坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效；当所获取的坐 标有效时，将所述有效的坐标发送至影像量测程序。
相较于现有技术，本发明所提供的镭射对焦取点系统及方法，利用镭射装置在待测工件 量测范围内快速对焦、扫描以获取量测范围内的点的坐标，提高了量测的精度上，同时加快 了量测的速度。
图l是本发明镭射对焦取点系统较佳实施例的硬体架构图。 图2是图1中镭射对焦取点程序的功能模块图。 图3是本发明镭射对焦取点方法较佳实施例的实施流程图。
具体实施例方式
参阅图1所示，是本发明镭射对焦取点系统较佳实施例的硬体架构图。该镭射对焦取点 系统包括计算机1及量测机台2。其中，所述量测机台2的Z轴上安装有电荷耦合装置( Charged Coupled Device, CCD) 3，镭射控制器4及镭射头5。所述CCD 3与计算机1相连，用 于对待测工件6进行自动对焦，找到最适合的扫描位置；所述镭射头5与镭射控制器4相连， 用于根据CCD 3确定的高度对待测工件6进行扫描，获取待测工件6上所扫描的点的坐标。
所述计算机1与镭射控制器4及CCD 3相连。所述计算机1装有镭射对焦取点程序10及影像 量测程序12。该镭射对焦取点程序10在接收影像量测程序12发出的命令时，控制CCD 3对待 测工件6对焦，通过镭射控制器4控制镭射头5对待测工件6进行扫描以获取所扫描的点的坐标 ，并判断所获取的坐标是否有效，及将有效的坐标发送至影像量测程序12。
参阅图2所示，是图1中镭射对焦取点程序10的功能模块图。该镭射对焦取点程序10包括 选择模块100、对焦模块102、扫描模块104、获取模块106、判断模块108及发送模块110。
所述选择模块100用于在所述待测工件6上选择量测范围的起始点与结束点。所选择的量 测起始点与结束点之间的路径就是所需量测范围。
所述对焦模块102用于根据影像量测程序12发出的对焦命令，控制CCD 3对所选择的量测 范围自动对焦，选择一个最合适的扫描位置。在对焦时，CCD 3可在待测工件6上设置X轴与 Y轴，以与量测机台2垂直的方向为Z轴，如图1所示，CCD 3在Z轴方向上选择量测范围最清晰 的高度为最合适的扫描位置。
所述扫描模块104用于根据影像量测程序12发出的扫描命令，控制镭射头5在上述最合适 的扫描位置对量测范围进行扫描，并获取扫描范围内所有点的坐标。所述镭射头5发射出激 光束对所述起始点到所述结束点的路径进行扫描，并接收从扫描点返回的激光束，根据返回
的激光束获取所扫描的点的坐标。所述获取的点的坐标由前缀参数、X轴、Y轴及Z轴的坐标 组成，所述前缀参数在镭射头5中已设定，例如若镭射头中设定的前缀参数为ME，，量测范 围内点的X轴坐标为IO， Y轴坐标为20， Z轴坐标为IO，则该点的坐标可表示为(ME， 10， 20 ，10)。
所述获取模块106用于通过镭射控制器4获取镭射头5所扫描范围内点的坐标。该镭射控 制器4包括一显示屏幕，该显示屏幕可以显示出所扫描的点的坐标。
所述判断模块108用于根据坐标的前缀参数判断获取模块106所获取的坐标是否有效。若 所获取坐标的前缀参数为镭射头中设定的前缀参数，则判断所获取的坐标有效；若所获取坐 标的前缀参数不是镭射头中设定的前缀参数，则判断所获取的坐标无效。
所述发送模块110用于当所获取的坐标有效时，将该有效的坐标发送至影像量测程序12
参阅图3所示，是本发明镭射对焦取点方法较佳实施例的实施流程图。 步骤SIO，选择模块100在所述待测工件6上选择量测范围的起始点与结束点。 步骤S12，当影像量测程序12发出对焦命令时，对焦模块102令CCD 3对所选择的量测范
围自动对焦，选择一个最合适的扫描位置。进一步地，CCD 3在与量测机台2垂直的Z轴方向
上选择量测范围最清晰的高度，该量测范围最清晰的高度即为最合适的扫描位置。
步骤S14，当影像量测程序12发出扫描命令时，扫描模块104令镭射头5在上述最合适的
扫描位置对所述量测范围进行扫描，并获取扫描范围内所有点的坐标。具体而言，镭射头5
发射出激光束对所述起始点到结束点的路径进行扫描，并接收从扫描路径上的点返回的激光
束，根据该返回的激光束获取所扫描路径上点的坐标。
步骤S16，获取模块106通过镭射控制器4获取镭射头5所扫描范围内的点的坐标。 步骤S18，判断模块108根据坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效。若所获取坐标
的前缀参数为镭射头中所设置的前缀参数，则判断所获取的坐标有效；若所获取坐标的前缀
参数不为镭射头中所设置的前缀参数，则判断所获取的坐标无效。
步骤S20，当所获取的坐标有效时，发送模块110将所获取的有效坐标发送至影像量测程
序12。
在步骤S18中，若所获取的坐标无效，则返回至选择量测范围的起始点和结束点的步骤
权利要求
1.一种镭射对焦取点系统，包括计算机及量测机台，所述量测机台安装有电荷耦合装置、镭射头及镭射控制器，该系统通过镭射控制器获取镭射头所扫描的点的坐标，供所述计算机内的影像量测程序进行处理，其特征在于，所述计算机包括选择模块，用于在待测工件上选择量测范围的起始点与结束点；对焦模块，用于根据影像量测程序发出的对焦命令，控制所述电荷耦合装置对所选择的量测范围自动对焦，选择一个最合适的扫描位置；扫描模块，用于根据影像量测程序发出的扫描命令，控制镭射头在上述最合适的扫描位置对量测范围进行扫描，并获取扫描范围内所有点的坐标；获取模块，用于通过镭射控制器获取镭射头所扫描的范围内点的坐标；判断模块，用于根据所获取坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效；及发送模块，用于当所获取的坐标有效时，将所述有效的坐标发送至影像量测程序。
2.如权利要求l所述的镭射对焦取点系统，其特征在于，所述镭射控制器还用于显示所扫描的点的坐标。
3. 一种镭射对焦取点方法，其通过控制量测机台的镭射控制器获取镭射头所扫描的点的坐标，供计算机内的影像量测程序进行处理，其特征在于，该方法包括步骤在待测工件上选择量测范围的起始点与结束点；计算机控制与其相连的电荷耦合装置对所选择的量测范围自动对焦，选择一个最合适 的扫描位置；计算机通过镭射控制器令镭射头在上述最合适的扫描位置对所述量测范围进行扫描， 并获取扫描范围内所有点的坐标；计算机通过镭射控制器获取镭射头所扫描范围内点的坐标； 根据所获取坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效；及 当所获取的坐标有效时，将所述有效的坐标发送至影像量测程序。
4.如权利要求3所述的镭射对焦取点方法，其特征在于，该方法还包括步骤当计算机所获取的坐标无效时，返回至选择量测范围的起始点和结束点的步骤。
全文摘要
一种镭射对焦取点方法，其通过控制量测机台的镭射控制器获取镭射头所扫描的点的坐标，供计算机内的影像量测程序进行处理，该方法包括步骤在待测工件上选择量测范围的起始点与结束点；计算机控制与其相连的电荷耦合装置对所选择的量测范围自动对焦，选择一个最合适的扫描位置；计算机通过镭射控制器令镭射头在上述最合适的扫描位置对所述量测范围进行扫描，并获取扫描范围内所有点的坐标；计算机通过镭射控制器获取镭射头所扫描范围内点的坐标；根据所获取坐标的前缀参数判断所获取的坐标是否有效；当所获取的坐标有效时，将所述有效的坐标发送至影像量测程序。另外，本发明还提供一种镭射对焦取点系统。
文档编号G01B11/24GK101363719SQ200710201309
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月9日 优先权日2007年8月9日
发明者张旨光, 洪毅容, 理 蒋, 袁忠奎 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司