[发明专利]一种微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统及方法

权利要求书

1.一种微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统，其特征在于，所述棱镜度智能测量系统包括激光光源、待测镜片固定架、漫反射平面、工业相机和用于根据工业相机图像处理运算得到棱镜度数的棱镜度智能测量组件，所述待测镜片固定架用于安置待测微棱镜阵列镜片，待测的微棱镜阵列镜片位于所述激光光源的出射方向，待测的微棱镜阵列镜片与所述激光光源的出射方向垂直，所述工业相机与待测微棱镜阵列镜片在同侧且高度相同，所述漫反射平面在所述工业相机和待测微棱镜阵列镜片的正下方，所述激光光源发出的光束、微棱镜阵列镜片、漫反射平面和工业相机形成光路，所述工业相机的输出与所述棱镜度智能测量组件连接。

2.如权利要求1所述的微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统，其特征在于，所述棱镜度智能测量组件包括图像处理模块、微控制器模块和显示模块，所述工业相机与所述图像处理模块连接，所述图像处理模块与所述微控制器模块连接，所述微控制器模块与所述显示模块连接。

3.如权利要求2所述的微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示屏，用于显示检测到的数据和信息，包括棱镜度值和所述工业相机的工作状态参数。

4.如权利要求2所述的微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统，其特征在于，所述微控制器模块用于对整个测量系统进行程序控制，通过编写程序实现测量系统对镜片棱镜度的智能测量。

5.如权利要求2所述的微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统，其特征在于，在漫反射平面上放置相机标定板，所述相机标定板为带有刻度的直尺，测量比例系数K。

6.一种如权利要求1所述的微棱镜阵列镜片的棱镜度智能测量系统实现的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：

1)在漫反射平面上放置相机标定板，微控制器模块输出开机信号，工业相机开机并自动设置曝光时间和分辨率，微控制器模块输出拍照信号，所述工业相机拍照；所述工业相机将照片传入图像处理模块进行处理，所述图像处理模块将处理结果传入所述微控制器模块，所述微控制器模块根据相机标定板上的刻度计算得到比例系数K，即每像素对应的实际物理距离；

2)在待测微棱镜镜片放置在待测镜片固定架上之前，开启所述激光光源，所述微控制器模块输出拍照信号，所述工业相机拍摄所述漫反射平面上的图像，所述图像处理模块对该图像进行处理；

3)待测微棱镜镜片放置在待测镜片固定架上，并位于所述激光光源下方，所述微控制器模块输出拍照信号，所述工业相机拍摄所述漫反射平面上的图像，利用所述图像处理模块对该图像进行处理。

4)所述微控制器模块分别记录未放置待测微棱镜镜片时经图像处理模块后输出的坐标S₀和放置待测微棱镜镜片时经图像处理模块后输出的坐标S₁；所述坐标S₀、S₁与待测微棱镜镜片的棱镜度PD(Δ)的关系由公式(1)决定，

其中，T为待测微棱镜镜片与所述漫反射平面的距离，|S_n+1-S_n|表示坐标S_n+1与S_n之间的欧氏距离，N表示待处理图像的个数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述图像处理模块包括以下工作过程：对所述原始数字图像进行色域转换处理，从RGB转HSV色彩空间；对所述转换色彩空间后的图像进行高斯滤波去除所述图像的噪声干扰；利用直方图均衡化对所述待处理图像进行增强处理；对所述待处理图像选取合适的H通道、S通道、V通道的阈值将图像二值化；对所述二值化后的待处理图像进行形态学运算；寻找所述待处理图像中的最大连通域并利用质心法计算其中心坐标；将该坐标输入所述微控制器保存。

8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述激光光源出射光线与待测镜片固定架及漫反射平面相垂直，将待测镜片安装在固定架上，确定待测镜片的中心正对所述激光光源出射光线。