专利名称：水平判定与距离量测之光学校准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种光学校准装置，特别是一种测量待测物与光学校准装置之间的相对空间位置的水平判定与距离量测之光学校准装置。
背景技术：
机器视觉(Machine Vision)是结合机械的物理运动控制与计算机影像辨识的综合技术，应用层面广泛。一般比较常见的是在半导体产业的应用，例如对各类芯片、集成电路等电子组件、印刷电路板，或是LCD屏幕等，进行表面刮伤、瑕疵、异物等各式缺陷检测。当料件(或称待测物)经由传输带进入检测设备后，藉由摄影机取得料件影像，再透过计算机设备的图学运算，进行比对量测，找出具有缺陷的料件而警示，以上就是机器视觉检测设备的基本流程。当然，除了工业上的应用，医疗领域也是另一个热门的应用。在医院中有许多行动不便的病人，如中风、渐冻人、重大伤残等病患，身体四肢因故无法移动，为 了达到看顾护理的目的，需要有仪器设备进行全天候的监视。然而无论是工业用的检测设备，或是基于医疗目的的看护设备，都存在有一个装配使用上的问题摄影机与待测物之间的距离必须恒定，因为唯有如此，摄影机取得的影像质量才能符合计算机图学的运算需求，否则模糊失焦的影像，无法透过后续的计算机运算得出正确的判断。在工业用的检测设备中，输送料件的机构部件相当复杂且沉重，不容易进行细微的调整，而移动摄影机的位置就变得相对简单。在医疗领域中，病人可能因为坐起、翻身、换药、诊疗…等等因素而有所移动，不太方便迁就摄影机的取像而调整病人的姿势，重新调整摄影机位置以符合需求反倒是比较好的选择。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种水平判定与距离量测之光学校准装置，能够快速地得知待测物(料件、病人)与摄影机的相对空间位置状态，藉以调整摄影机的位置。本实用新型公开了一种水平判定与距离量测之光学校准装置，用以判定与一待测物之相对空间位置，其特征在于包括—影像撷取模块，用以拍摄该待测物，而取得该待测物之一检测影像；一雷射定位模块，邻设于该影像撷取模块，用以发射一雷射定位光束；以及一光学校准模块，安置于该雷射定位模块之前侧，该雷射定位光束可穿透该光学校准模块而照射于该待测物上；其中用户可依据该雷射定位光束于该待测物之反射状态，调整该水平判定与距离量测之光学校准装置与该待测物之间的相对空间位置。依据本实用新型所揭露的水平判定与距离量测之光学校准装置，用以判定与待测物之相对空间位置与水平位置。本实用新型之水平判定与距离量测之光学校准装置包括有影像撷取模块，用以拍摄该待测物，而取得待测物的检测影像。雷射定位模块邻设于影像撷取模块，可发射雷射定位光束，光学校准模块安置于雷射定位模块之前侧，雷射定位光束可穿透光学校准模块而照射于待测物上。如此，用户可依据雷射定位光束于待测物之反射状态，动态地调整本实用新型之水平判定与距离量测之光学校准装置与待测物之间的相对空间位置。本实用新型之水平判定与距离量测装置，让用户在调装置时有正确的依据，并具有使用简便、容易观察、快速有效等优点。
第I图为本实用新型之一较佳实施例的装置示意图。第2图为本实用新型之较佳实施例中使用的光学校准模块示意图。第3图为本实用新型之较佳实施例中使用的另一种光学校准模块示意图。第4图为本实用新型之较佳实施例中使用的雷射定位模块照射于待测物上的反射状态示意图。第5图为本实用新型之较佳实施例中使用的雷射定位模块照射于待测物上的另一反射状态示意图。附图标号10 光学校准装置101 第一雷射定位单元IOla 第一雷射定位光束IOlb 第一雷射照射区102 第二雷射定位单元102a 第二雷射定位光束102b 第二雷射照射区103 光学校准模块103a 虚拟基准向量104 影像撷取模块105 第三雷射照射区20待测物Al 第一光束夹角A2 第二光束夹角
具体实施方式
请参阅第I图，本实用新型所揭露之水平判定与距离量测之光学校准装置10，可测量与待测物20之间的相对空间位置与水平位置。光学校准装置10包括有影像撷取模块104，用以拍摄待测物20，而取得待测物20的检测影像。雷射定位模块可发射雷射定位光束，装配于影像撷取模块104的附近，且较佳地由第一雷射定位单元101与第二雷射定位单兀102所组成,而分别产生第一雷射定位光束IOla与第二雷射定位光束102a。光学校准模块103设置于雷射定位模块之前，也就是第一雷射定位单元101与第二雷射定位单元102的雷射发射方向的前方。光学校准模块103可将原本点状激光束，发散成线状发射的激光束。光学校准模块103可如第2图所示，使用光学立体光栅板膜片，光学立体光栅板膜片的表面由多数个凸条所构成，当点状的激光束穿透光学立体光栅板膜片时，将产生线状的激光束向外发射。另如第3图所示,光学校准模块103也可考虑使用线性雷射产生镜(Laser line generatorlens)。相同地，当点状的激光束由第3图下方进入时，将产生线状的激光束。续请参考第I图，为方便说明，于第一雷射定位单元101与第二雷射单元102之间，于空间中定义出一个虚拟基准向量103a，从本实用新型之光学校准装置射向待测物20。如此，第一雷射定位光束IOla与虚拟基准向量103a交错而构成第一光束夹角Al，第二雷射定位光束102a与虚拟基准向量103a交错而构成第二光束夹角A2。较佳地，第一光束夹角Al的角度值，与第二光束夹角A2的角度值，两者相同。请配合参考第4图与第5图，雷射定位模块的第一雷射定位单元101与第二雷射定位单元102，穿透光学校准模块103而分别产生的第一雷射定位光束IOla与第二雷射定位光束102a，将照射于待测物20。假如本实用新型之光学校准装置10与待测物20之间的距离正确，影像撷取模块104能取得正确清晰的影像，那么就会如第4图所示，第一雷射定 位光束IOla与第二雷射定位光束102a会聚合成为第三雷射照射区105。反之，若光学校准装置10与待测物20之间的距离不正确，无论太近或太远，都会产生如第5图所示，产生第一雷射照射区IOlb与第二雷射照射区102b的反射状态。用户观察到分开的激光束的反射现象，就可以依此调整光学校准装置10相对于待测物的空间位置与相对的水平位置。当激光束的照射区产生如第三雷射照射区105之反射状态时，就表示光学校准装置10已被调整到正确的位置。
权利要求1.一种水平判定与距离量测之光学校准装置，用以判定与一待测物之相对空间位置，其特征在于包括 一影像撷取模块，用以拍摄该待测物，而取得该待测物之一检测影像； 一雷射定位模块，邻设于该影像撷取模块，用以发射一雷射定位光束；以及 一光学校准模块，安置于该雷射定位模块之前侧，该雷射定位光束可穿透该光学校准模块而照射于该待测物上； 其中用户可依据该雷射定位光束于该待测物之反射状态，调整该水平判定与距离量测之光学校准装置与该待测物之间的相对空间位置。
2.如权利要求I所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该雷射定位光束穿透该光学校准模块后，该激光束将从原本的点状光束转变为线状光束。
3.如权利要求I所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该光学校准模块为一光学立体光栅板膜片。
4.如权利要求I所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该光学校准模块为一线性雷射产生镜。
5.如权利要求I所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该雷射定位模块由彼此相邻之一第一雷射定位单元与一第二雷射定位单元所组成。
6.如权利要求5所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该第一雷射定位单元与该第二雷射定位单元之间，定义出一虚拟基准向量，该第一雷射定位单元可发射一第一雷射定位光束，该第二雷射定位单元可发射一第二雷射定位光束，该第一雷射定位光束之发射方向与该虚拟基准向量交错而构成一第一光束夹角，而第二雷射定位光束之发射方向与该虚拟基准向量交错而构成一第二光束夹角。
7.如权利要求6所述的水平判定与距离量测之光学校准装置，其中该第一光束夹角之值等同于该第二光束夹角之值。
专利摘要一种水平判定与距离量测之光学校准装置，用以判定与此装置与待测物之间的相对空间位置，包含有影像撷取模块，可用来拍摄待测物，而雷射定位模块可发射雷射定位光束，此雷射定位光束可穿透光学校准模块而照射于待测物上，如此用户依据雷射定位光束的反射状态，而调整装置的装配位置。
文档编号G01C3/00GK202522225SQ20122000498
公开日2012年11月7日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者张子斌, 方志恒 申请人:由田信息技术(上海)有限公司