[发明专利]一种自动聚焦装置及其实时自动聚焦方法

说明书

本发明公开了一种自动聚焦装置，包括平台(1)、镜头(2)、压电陶瓷设备(3)以及图像采集设备(7)，所述的图像采集设备(3)设置三个成像传感器，所述的自动聚焦装置设置两个分光镜和一个反光镜(6)，所述的镜头(2)上形成的光路经过两个分光镜和一个反光镜(6)分成三个光路，分别到达所述的三个成像传感器。本发明还公开了该装置的相关方法的技术方案。采用上述技术方案，利用计算机数据处理、压电陶瓷调节装置及多个成像传感器，实现对不平度较大的被检测物体影像的快速、实时、自动地聚焦，获得其清晰度较高的图像。

技术领域

本发明属于光学影像的技术领域，涉及数字图像处理技术。更具体地，本发明涉及一种自动聚焦装置。另外，本发明还涉及该装置的相关方法。

背景技术

一个光学检测系统的景深一般都会随着分辨率的增加而减小。

如图1所示，被检测的物体，如平板显示器、半导体晶圆或者是生物医学的切片本身的弯曲程度大于这个景深的时候，则就需要设计一个自动聚焦系统，在检测扫描时，使每一幅图像都保持清晰。

但是，在现有技术中，还缺乏相关的应用技术。

发明内容

本发明提供一种自动聚焦装置，其目的是在检测扫描时，快速、实时、自动地实现聚焦。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明所涉及的自动聚焦装置，包括平台、镜头、压电陶瓷设备以及图像采集设备，所述的图像采集设备设置三个成像传感器，所述的自动聚焦装置设置两个分光镜和一个反光镜，所述的镜头上形成的光路经过两个分光镜和一个反光镜分成三个光路，分别到达所述的三个成像传感器。

所述的自动聚焦装置设置计算机处理系统和平台控制器，所述的平台控制器通过信号线路分别与所述的平台、计算机处理系统连接。

所述的自动聚焦装置还设置压电陶瓷控制器，所述的压电陶瓷控制器通过信号线路分别与所述的压电陶瓷设备、计算机处理系统连接。

所述的压电陶瓷控制器通过信号线路分别与所述的图像采集设备中的三个成像传感器连接。

所述的图像采集设备中的三个成像传感器分别通过信号线路与所述的计算机处理系统连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的自动聚焦装置的实时自动聚焦方法，其技术方案包括以下过程；

A、调整平台的位置；

B、通过三个成像传感器采集三个光束并得到三个图像，其得到的图像分别为在三个不同焦平面的图像；

C、三个成像传感器将数据全部传入计算机处理系统的终端处理器和图像显示装置；

D、在计算机处理系统的终端处理器中，通过三个成像传感器所传输的数据，分别算出三幅图像的对比度；

E、将这三幅图像的对比度进行高斯曲线拟合；

F、然后进行判断：处于中间焦平面得到的图像的对比度是否为最大值；若不是，控制压电陶瓷控制器来调整压电陶瓷设备的位置，直至找出最大值，即完成对焦。

通过计算机处理系统的终端处理器来控制平台控制器，进而调整平台的位置。

在所述的B中，经镜头采集的光束经过第一分光镜分成两束光，其中一束进入第一成像传感器，另一束光进入第二分光镜再次被分成两束光，其中一束进入第二成像传感器，另一束进入反光镜，将光束反射到第三成像传感器。

本发明采用上述技术方案，利用计算机数据处理、压电陶瓷调节装置及多个成像传感器，采用高斯曲线拟合的方法，实现对不平度较大的被检测物体影像的快速、实时、自动地聚焦，获得其清晰度较高的图像。