【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及精密儀器校準的，尤其涉及一種基于載物臺的平面度校正方法。
技術介紹
1、測量顯微鏡是觀察并測量微觀物體的常用工具，廣泛應用于工業生產及科研工作中。
2、測量顯微鏡包括載物臺、全局相機、線結構光、顯微相機、光學物鏡、支撐座，測量顯微鏡是指下位機驅動器控制載物臺沿x軸、y軸前后左右移動和沿z軸上下移動，觸發顯微相機聯動拍攝樣本信息，并在上位機軟件中顯示和保存所拍攝的樣本信息，并對樣本進行測量、觀察。
3、通常顯微觀察樣本都是放置在載物臺上，通過底部透射、環形光源、同軸照明觀察并測量樣本。如果樣本平面的公差在鏡頭的焦平面景深范圍內，則可以拍攝到清晰的樣本圖片，這時通過記錄載物臺的z軸高度，結合xy軸可以實現樣本的快速掃描。
4、如何加快測量顯微鏡對樣品掃描拼接的速度，并減小對焦清晰度判斷失敗的情況。傳統方法是通過提升機械加工的精度，提升載物臺的平整度。但由于目前機械加工精度對載物臺的平整度的提升空間很小，目前精密機床能保證載物臺平整度控制在1um，如果要求平整度再提高，機械加工的成本會很高，且加工的難度也會很大。為此，我們提出了一種基于載物臺的平面度校正方法。
技術實現思路
1、技術目的：針對現有技術中的缺陷，本專利技術公開了一種基于載物臺的平面度校正方法。
2、技術方案：為實現上述技術目的，本專利技術采用以下技術方案。
3、一種基于載物臺的平面度校正方法，所述方法包括：
4、在測量顯微鏡上安裝用于觀測
5、開啟線激光，線激光投射在標定板上，便于用全局相機采集帶激光的標定板圖像；變換標定板在世界坐標系s中標定板平面上的位姿，采集若干張帶激光的標定板圖像，在相機圖像坐標系中對每張帶激光的標定板圖像基于二次提取算法提取激光條紋中心線；
6、線激光投射在標定板上形成光平面，利用線激光與標定板標定，得到相機圖像坐標系中標定板圖像平面與光平面之間的變換關系，結合step1中得到的世界坐標系s中標定板平面與相機圖像坐標系中標定板圖像平面之間的變換關系，得到世界坐標系s中標定板平面與光平面之間的變換關系，得到光平面方程；結合測量顯微鏡z軸得到高度信息，實現載物臺的平面度校正。
7、更進一步地，基于二次提取算法激光條紋中心線的提取過程包括：在帶激光的標定板圖像中，先通過骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，再利用sobel算子計算激光條紋骨架邊緣及梯度方向，利用拉格朗日多項式插值法沿其梯度方向求取邊緣亞像素坐標，最后利用灰度重心法二次求取激光條紋亞像素中心，激光條紋亞像素中心連成激光條紋中心線。
8、更進一步地，骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，包括：對帶激光的標定板圖像進行二值化處理，得到二值化激光圖像；逐行逐列掃描二值化激光圖像，定義二值化激光圖像中像素為255的像素點為目標點，像素為0的像素點為背景點，目標點的8鄰域中至少存在1個背景點則稱目標點為邊界點，邊界點滿足骨架條件公式后，則判斷邊界點為骨架點，所有骨架點構成激光條紋骨架。
9、更進一步地，骨架條件公式包括：
10、第一步：設定任意一個目標點為p0點，當其為邊界點時，依次判斷p0點公式(1)至公式(4)：
11、2≤m(p0)≤6(1)
12、s(p0)＝l(2)
13、pixel(p1)×pixel(p3)×pixe1(p5)＝0(3)
14、pixel(p3)×pixe1(p5)×pixel(p7)＝0(4)
15、式中：m(p0)表示p0點的8鄰域中屬于目標點的個數；s(p0)表示p0點的8鄰域中由p1到p8像素點的值由0跳變成1的次數，pixel()表示提取點的像素值；
16、第二步：為確保目標點p0的8鄰域中存在連通的目標點，在刪除后依然擁有構成骨架的條件，需要先進行判斷是否符合式(1)和式(2)的條件，然后判斷是否符合公式(5)和公式(6)：
17、pixel(p?1)×pixel(p5)×pixel(p7)＝0(5)
18、pixel(p?1)×pixel(p3)×pixel(p7)＝0(6)
19、其中，p1～p8表示目標點p0的8鄰域像素點。
20、更進一步地，線激光與標定板標定，包括：線激光投射在標定板上，與標定板上標定點連成的直線間存在夾角，在相機圖像坐標系中，根據step2中提取的若干激光條紋中心線分別求取與直線的交點坐標，得到相機圖像坐標系中標定板圖像平面與光平面之間的變換關系。
21、更進一步地，所述標定板上繪制有n*m個標定點，n和m的取值均為大于1的整數。
22、有益效果：本專利技術通過圖像處理的方式對測量顯微鏡載物臺平面度進行校正，消除因設備固有誤差(工藝、裝配等)引起的拍攝圖片不清晰、找不到焦平面、對焦時間過長、總掃描時間過長的問題。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：基于二次提取算法激光條紋中心線的提取過程包括：在帶激光的標定板圖像中，先通過骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，再利用Sobel算子計算激光條紋骨架邊緣及梯度方向，利用拉格朗日多項式插值法沿其梯度方向求取邊緣亞像素坐標，最后利用灰度重心法二次求取激光條紋亞像素中心，激光條紋亞像素中心連成激光條紋中心線。
3.根據權利要求2所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，包括：對帶激光的標定板圖像進行二值化處理，得到二值化激光圖像；逐行逐列掃描二值化激光圖像，定義二值化激光圖像中像素為255的像素點為目標點，像素為0的像素點為背景點，目標點的8鄰域中至少存在1個背景點則稱目標點為邊界點，邊界點滿足骨架條件公式后，則判斷邊界點為骨架點，所有骨架點構成激光條紋骨架。
4.根據權利要求3所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：骨架條件公式包括：
5.根據權利要求1所述的一
6.根據權利要求1所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：所述標定板上繪制有n*m個標定點，n和m的取值均為大于1的整數。
...【技術特征摘要】
1.一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：基于二次提取算法激光條紋中心線的提取過程包括：在帶激光的標定板圖像中，先通過骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，再利用sobel算子計算激光條紋骨架邊緣及梯度方向，利用拉格朗日多項式插值法沿其梯度方向求取邊緣亞像素坐標，最后利用灰度重心法二次求取激光條紋亞像素中心，激光條紋亞像素中心連成激光條紋中心線。
3.根據權利要求2所述的一種基于載物臺的平面度校正方法，其特征在于：骨架細化算法粗提取激光條紋骨架，包括：對帶激光的標定板圖像進行二值化處理，得到二值化激光圖像；逐行逐列掃描二值化激光圖像，定義二值化激光圖像中像素為255的像素點為目標點，像素為0...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳付波，崔遠馳，李呈武，徐清平，陳雨晴，何金泉，
申請(專利權)人：南京木木西里科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。