[发明专利]透明基板内部二维码深度测量系统和测量方法

说明书

本发明公开一种透明基板内部二维码深度测量系统和测量方法，通过获取透明基板内部不同位置处的二维码图像并计算最佳清晰度图像所对应的Z轴高度，然后通过该Z轴高度和激光位移传感器采集的高度变化值，计算得到二维码深度，再通过blob分析得到所有二维码码点的面积和码点数，计算出单个码点的大小，从而实现准确、高效的进行透明基板内部二维码深度的测量及二维码码点一致性的测量。

技术领域

本发明涉及透明基板内部二维码检测技术领域，尤其涉及透明基板内二维码深度测量、二维码单个码点大小测量，具体为一种透明基板内部二维码深度测量系统和测量方法。

背景技术

目前随着5G的发展，越来越多的手机、手表的前后盖使用透明材质，如玻璃、蓝宝石等。利用这些材质加工时，从原材料到成品，涉及到的工艺制程繁多，为了追溯产品在整个制程中的状态，需要在透明材质距离表面指定深度用激光内雕出一个肉眼不可见的二维码。而为有效衡量这种隐藏于透明基板内部的二维码其肉眼可以分辨的程度，以及二维码的赋码效果，测量二维码深度及二维码码点一致性的需求应运而生。

经检索发现，现有技术存在一些测量玻璃基本内部二维码深度的文献，如公开号CN110502947A的中国专利于2019年11月26日公开的一种测量信息码深度的系统，包括：发射激光器、第一成像装置、点光源、第二成像装置以及PC终端。发射激光器用于发射结构光；第一成像装置用于获取经透明基板反射的结构光的结构光图像，并将结构光图像传输给PC终端，以使PC终端根据结构光图像确定透明基板上表面的位置，并控制第二成像装置从上表面的位置开始，按照预设间距从上至下获取不同位置处的信息码图像，以及还用于根据第二成像装置获取到的不同位置处的信息码图像确定获取信息码的最佳聚焦位置，并根据最佳聚焦位置计算出信息码所在位置到透明基板上表面的距离。该专利申请在测量二维码深度时，利用结构光图像定位基板上表面的起始位置，结构光调试过程繁琐，对于不同厚度的基板，需要重新定位上表面的位置，导致检测时间过长，另外，其需要占用较大的空间进行结构光调试，导致设备体积较大。

又如，公开号CN111445516A的中国专利于2020年7月4日公开的一种玻璃基板内部二维码深度测量方法，包括控制相机沿垂直于玻璃基板的第一表面的方向靠近玻璃基板。相机多次拍摄二维码，以得到多个二维码的图像。并多次记录相机的累计位移长度。计算每个二维码的图像的聚焦反馈值。图像的清晰反映了聚焦情况。根据多个聚焦反馈值和多个累计位移长度得到二维码的实像和二维码的虚像之间的两像距离。在获取厚度、折射率和两像距离后，根据厚度、折射率和两像距离即可得到二维码到第一表面的深度。该专利申请在测量二维码深度时，其搜索二维码实像和虚像的过程存在搜索区域过大，检测时间过长的问题，导致检测效率较低。

可见，上述现有方案虽然能够进行二维码深度测量，但是在测量系统的调试过程、测量效率等方面都有待进一步改进，并且前述方案都不能对二维码码点的一致性进行测量，无法衡量赋码效果，因此，有必要提供一种二维码测量方法，能够准确、高效进行透明基板内部二维码的深度测量及二维码码点的一致性测量。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种透明基板内部二维码深度测量系统及测量方法，通过获取透明基板内部不同位置处的二维码图像并计算最佳清晰度图像所对应的Z轴高度，然后通过该Z轴高度和透明基板上表面的高度变化值，计算得到二维码深度，并通过blob分析得到所有二维码码点的面积和码点数，计算出单个码点的大小，实现准确、高效的进行透明基板内部二维码深度的测量及二维码码点一致性的测量。

根据本发明说明书的一方面，提供一种透明基板内部二维码深度测量系统，所述系统包括：激光位移传感器、成像装置、高精度运动Z轴、环形光源、XY运动平台和工控机；

所述激光位移传感器，位于透明基板上方且垂直于XY运动平台，用于获取透明基板上表面的高度值并将获取的高度值传输给工控机；