[发明专利]一种面向同轴对位微装配系统的标定方法

权利要求书

1.一种面向同轴对位微装配系统的标定方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一，搭建同轴对位微装配系统；

同轴对位微装配系统包括CCD相机及显微镜头、光学棱镜、基体载物台、目标载物台和位移台1、角位移台2和角位移台3；其位置关系为：光学棱镜放置于显微镜头正前方、位姿固定，基体载物台位于光学棱镜的正下方、目标载物台位于光学棱镜正上方；基体载物台对应棱镜面3，其到光学棱镜的光路为光路2；目标载物台对应棱镜面2，其到光学棱镜的光路为光路1；CCD相机及显微镜头位于光路1经棱镜折射后的光路上，对应棱镜面1；棱镜面4为光学棱镜内部的半反半透面，面5为棱镜的全反射面；角位移台1、角位移台2和角位移台3分别与CCD相机及显微镜头、基体载物台、目标载物台相连接；

步骤二，标定棱镜面1与自准直仪成像面的平行度；

将显微镜头和CCD相机取下，将自准直仪固定于角位移台1上的转接板上，进行自准直仪的成像面和棱镜面1的平行度标定，具体方法为：自准直仪发出平行光照射到棱镜，面1、面4和面5分别形成一个像，其中面1反射的像最暗，调整角位移台1使面1反射的像与自准直仪内部的十字刻线重合，完成面1和自准直仪内部的成像平面平行；在后续的标定工作中，不改变棱镜和自准直仪的位姿；

步骤三，标定基体载物台反射光路和自准直仪成像面的垂直度；

在基体载物台上放置一块平面镜，则自准直仪的成像面上多一个十字刻线，调整角位移台2使基体载物台对应的十字刻线与自准直仪内部十字刻线重合，则基体载物台的反射光路和自准直仪的成像面垂直，完成基体载物台的标定工作；

步骤四，标定目标载物台反射光线和自准直仪成像面的垂直度；

撤出基体载物台上的平面镜，在目标载物台上放置一块平面镜，找出其在自准直仪的成像面对应的十字刻线，调整角位移台3使目标载物台对应的十字刻线与自准直仪内部十字刻线重合，则目体载物台的光路方向和自准直仪的成像面垂直，完成目标载物台的标定；

步骤五，卸下自准直仪，装上CCD和显微镜头，微调去除安装偏差，实现CCD相机和棱镜的光轴与面1垂直；

具体方法为：首先将CCD和镜头安装在角位移台1上，并调整到工作距离；在基体载物台上放置光学标定板，调整角位移台1使得光学标定板四个角成像清晰，实现光轴与棱镜面1的垂直标定；至此，完成对同轴对位微装配系统各个组成部分相对位姿的标定。

2.根据权利要求1所述的一种面向同轴对位微装配系统的标定方法，其特征在于：步骤五利用清晰度评价函数分别对图像的四个角进行清晰度评价，当四个角的清晰度函数同时达到最大值时，则判断CCD与镜头的光轴与棱镜面1垂直。