[发明专利]激光测厚对射光斑人工目视检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光测厚对射光斑人工目视检测装置及方法，在C型扫描机构上下各安装1个激光传感器之外，还在上述位置旁边各安装1个CCD相机，利用相机可视范围广的特点，通过视觉获取和图像处理的方法，通过对光斑位置的计算，自动分析和判别上下激光传感器位置的准确性，从而调节下激光传感器所在的三维平台机构，实现上下激光光斑的对准。该方法减少人工视觉检测的误差和不科学性，具有精度高、测量快的特点。

技术领域

本发明属于激光检测领域，更具体地涉及激光测厚对射光斑检测校对装置和 方法。

背景技术

传统超薄材料厚度的测量采用诸如人工测量、射线射法和超声波测量而薄膜 表面缺陷检测常采用人工视目检测。由于激光传感器和CCD传感器属于非接触 性测量、体积小，便于集成，对安装环境要求低，不需要安全保护措施，测量精 度高且可以在线实时测量，已经成为薄膜厚度和表面缺陷检测的主流。

光机电在线测控教学创新实验平台(CN201510119861)，在C型扫描机构 上下各安装1个激光传感器，上方固定，下方可以三个维度调节激光传感器位置。 采用差分法测量被测物厚度的不足在于，需要人工目视观察上下激光传感器是否 对准，具体方法是在被测平台放置一张较薄的白纸观察两个光斑是否大小一致， 并能重合。如果不能重合则通过控制下方三维调节机构实现上下激光传感器光斑 的对齐。

发明内容

1、发明目的。

本发明提出了一种激光测厚对射光斑人工目视检测装置及方法，已解决目前 无法判断激光器对准的问题。

2、本发明所采用的技术方案。

本发明提出了一种激光测厚对射光斑人工目视检测装置，C型扫描机构上下 端各安装CCD相机和激光传感器1个，数据线均连接至外部，C型机构下方为滑 块、丝杠，联轴器和电机，三维调节机构，检测平台位于C型机构上下激光传感 器之间。

检测平台激光传感器在不同位置时的检测分析，激光传感器在不同位置时的 状态：

如果上下激光传感器光斑对准，则光束，此时上下CCD相机可视成像范围 内检测到一个光斑，判断光斑位置对准；如果上下激光传感器光斑未对准，且下 激光传感器倾斜照射在被测物下方，此时上下CCD相机可视成像范围内可以检 测到面积较大光斑，判断光斑位置未对准；如果上下激光传感器光斑未对准，且 下激光传感器与上激光传感器水平方向有位移，此时上下CCD相机可视成像范 围内可以检测到两个光斑，判断光斑位置未对准；如果上下激光传感器光斑未对 准，且上激光传感器有倾斜，此时上下CCD相机可视成像范围内可以检测到面 积较大的光斑，判断光斑位置未对准；

CCD相机倾斜时的检测状态，CCD相机由于成像范围大，如果上下没有对准 且在C型机构运行方向距离不大或者倾斜角度不大时，均不影响激光传感器光斑 的视觉成像及精度。

本发明提出的一种激光测厚对射光斑人工目视检测方法，本发明发明提供一 种激光测厚对射光斑检测校对方法，包括如下步骤：

步骤1：搭建如权利要求1所述的激光测厚和CCD相机C型机构装置

步骤2：激光传感器在不同位置时的检测分析

步骤2.1激光传感器在不同位置时的状态

如果上下激光传感器光斑对准，则光束，此时上下CCD相机可视成像范围 内检测到一个光斑，判断光斑位置对准；

如果上下激光传感器光斑未对准，且下激光传感器倾斜照射在被测物下方， 此时上下CCD相机可视成像范围内可以检测到面积较大光斑，判断光斑位置未 对准；

如果上下激光传感器光斑未对准，且下激光传感器与上激光传感器水平方向 有位移，此时上下CCD相机可视成像范围内可以检测到两个光斑，判断光斑位 置未对准；