微装配中变焦变倍视觉系统标定及自动聚焦

摘要

在微装配中,采用变焦变倍视觉系统可以有效解决测量范围与精度的矛盾,但同时也引入了动态标定和实时自动聚焦的新问题.为此,本文对变焦变倍显微视觉系统的标定和自动聚焦技术展开研究.在标定方面,首先通过变倍率法完成图像主点的标定.基于平面靶标定法,采用单视图单应矩阵分解对固定倍率下相机内外参数进行线性标定,采用单视图单应矩阵分解对固定倍率下相机内外参数进行线性标定,再引入畸变模型,并由量子行为粒子群优化算法对标定结果进行非线性优化,优化之后的最大反投影误差约为0.13像素,平均反投影误差约为0.1像素.此外,通过高斯曲线拟合完成对任意工作状态下视觉系统放大倍数的校准.在自动聚焦方面,针对传统灰度梯度函数只考虑固定梯度方向且易受噪声影响的问题,采用八邻域最大梯度阈值的自动调焦算法,并引入梯度阈值系数提高算法的抗噪性.与已有几种调焦函数相比,该算法的单峰性好,抗噪性强.