[发明专利]双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像系统和成像方法

说明书

本发明涉及激光加工技术领域，公开了一种双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像系统和成像方法。外部的激光光束透过第二镜片到达振镜，经过振镜反射后，透过第一镜片作用在待打标物体上对其进行打标；所述白光光源发出照明光路打亮待打标物体，将照明光路反射到第一镜片上，部分照明光路经第一镜片反射到大视场图像采集模块中，用于采集待打标物体的整体图像，得到预打标位置的图像坐标，进而得到振镜的摆动角度，驱动振镜转动所述摆动角度；部分照明光路透过第一镜片达到振镜，被反射到第二镜片后进入小视场图像采集模块，用于采集待打标物体的细节图像，根据所述细节图像得到预打标位置的精确坐标。本发明能够大大提高打标方头的打标精度。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，更具体的说，特别涉及一种双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像系统和成像方法。

背景技术

传统的打标方头没有视觉进行辅助，其处于盲打的状态，一般通过夹具或者是固定的坐标位置进行打标，对于高精度的打标要求，传统的打标方头具有很多的因素限制，其难度大，复杂度也高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像系统和成像方法，能够大大提高打标方头的打标精度。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像系统，包括白光光源、大视场图像采集模块、第一镜片、第二镜片、小视场图像采集模块和振镜；外部的激光光束透过第二镜片到达振镜，经过振镜反射后，透过第一镜片作用在待打标物体上对其进行打标；

所述白光光源发出照明光路打亮待打标物体，待打标物体将照明光路反射到第一镜片上，部分照明光路经第一镜片反射到大视场图像采集模块中，用于采集待打标物体的整体图像，根据所述整体图像得到预打标位置的图像坐标，进而得到振镜的摆动角度，驱动振镜转动所述摆动角度；

部分照明光路透过第一镜片达到振镜，通过转动后的振镜被反射到第二镜片上，被第二镜片反射后进入小视场图像采集模块，用于采集待打标物体的细节图像，根据所述细节图像得到预打标位置的精确坐标，用于完成打标操作。

所述大视场图像采集模块和小视场图像采集模块分别采用大视场相机和小视场相机来进行定位。

一种双光路双成像视觉振镜扫描方头的成像方法，该成像方法具体步骤如下：

步骤1：利用大视场图像采集模块以及小视场图像采集模块分别采集标定板图像以及十字型图像，分别得到大视场相机和小视场相机的标定系数、偏转角度，以及图像坐标与打标区域原点之间的位置关系；

步骤2：利用大视场图像采集模块采集待打标物体的整体图像,根据步骤1得到大视场相机的偏转角度，将所述待打标物体的整体图像旋转到水平位置，并获得预打标位置的图像坐标；

步骤3：根据步骤1中所得到图像坐标与打标区域原点之间的的位置关系，以及大视场相机的标定系数进行坐标转换，将步骤2得到的预打标位置的图像坐标转换成打标视场坐标；

步骤4：根据所述打标视场坐标得到振镜的偏转角度，驱动振镜转动所述偏转角度到相应的位置，白光光源发出的照明光路通过转动后的振镜反射到小视场图像采集模块中；

步骤5：小视场图像采集模块采集待打标物体的细节图像，根据所述细节图像并结合步骤1中得到小视场相机的标定系数和偏转角度，得到预打标位置的精确坐标，用于完成打标操作。

所述步骤1具体包括：

步骤S11：利用大视场图像采集模块采集标定板图像，根据所述标定板图像得到标定板图像中角点的坐标，利用所述角点的坐标以及标定板的标准值计算得到大视场相机的标定系数；