[发明专利]一种基于定焦镜头的高度标定方法及系统

权利要求书

1.一种基于定焦镜头的高度标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1利用定焦镜头组件与远心镜头组件分别获取多个不同高度标定量块在不同标定位置的高度像素值及标定量块中心至载物台边缘的距离像素值，并基于高度像素值与距离像素值获得各标定量块的距离系数；

S2根据各标定量块的距离系数计算距离系数均值k：

其中，m为标定量块总数量，k_p为第p个标定量块的距离系数；

S3计算标定量块名义高度与高度像素值的转换系数K：

其中，H_p为第p个标定量块的名义高度，h_p0为第p个标定量块放置在载物台边缘且位于定焦镜头视场中心时的高度像素值；

S4根据距离系数均值k和转换系数K构建高度测量模型：

H＝K×(h′-k×L′)

其中，H为待测对象的高度，h′为定焦镜头组件测得的待测对象的高度像素值，L′为远心镜头组件测得的待测对象中心相对于载物台边缘的距离像素值。

2.如权利要求1所述的基于定焦镜头的高度标定方法，其特征在于，步骤S2中的第p个标定量块的距离系数k_p采用如下方式获得：

S11将第p个标定量块置于载物台且位于定焦镜头的视场中心，开始沿着载物台水平移动n次，通过定焦镜头组件得到标定量块在不同标定位置的高度像素值，通过远心镜头组件得到标定量块中心至载物台边缘在不同标定位置的距离像素值；

S12基于不同标定位置的高度像素值和距离像素值根据线性关系式h_p＝h_p0+k_p×L_p通过最小二乘拟合算法得出第p个标定量块的距离系数k_p，拟合计算过程中h_p和L_p的对应取值分别为第p个标定量块在n个不同标定位置的高度像素值和距离像素值，h_p0为第p个标定量块放置在载物台边缘且位于定焦镜头视场中心时的高度像素值。

3.如权利要求1所述的基于定焦镜头的高度标定方法，其特征在于，所述远心镜头组件包括远心镜头及与其相连的CCD。

4.如权利要求1所述的基于定焦镜头的高度标定方法，其特征在于，所述定焦镜头组件包括定焦镜头及与其相连的CCD。

5.一种基于定焦镜头的高度标定系统，其特征在于包括：

定焦镜头组件，其用于获取不同高度标定量块的高度像素值；

远心镜头组件，其用于获取不同高度的标定量块的中心位置至载物台边缘的距离像素值；

距离系数计算模块，其基于各高度像素值与距离像素值获得各标定量块的距离系数；

距离系数均值计算模块，其根据各标定量块的距离系数计算距离系数均值；

转换系数计算模块，其用于计算标定量块名义高度与高度像素值的转换系数；

高度测量模型，其基于距离系数均值和转换系数构建实际高度与高度像素值和距离像素值的转换关系式。

6.如权利要求5所述的基于定焦镜头的高度标定系统，其特征在于，所述标定量块的距离系数均值采用如下公式计算：

其中，m为标定量块总数量，k_p为第p个标定量块的距离系数。

7.如权利要求5所述的基于定焦镜头的高度标定系统，其特征在于，所述标定量块名义高度与高度像素值的转换系数采用如下公式计算：

其中，K为标定量块名义高度与高度像素值的转换系数，H_p为第p个标定量块的名义高度，h_p0为第p个标定量块放置在载物台边缘且位于定焦镜头视场中心时的高度像素值。