[发明专利]一种振镜激光加工畸变校正方法及系统

权利要求书

1.一种振镜激光加工畸变校正方法，其特征在于，包括：

采用圆填充标刻方式制作标定特征图案；

对获取的振镜激光加工图像中的轮廓进行遍历，得到每个轮廓的最小包络圆，筛选圆半径满足要求的最小包络圆，以此得到标定特征图案；

根据标定特征图案中最小包络圆的圆心坐标得到标定特征点的实际坐标；

根据标定特征点的实际坐标和理想坐标得到校正误差，根据校正误差进行畸变校正；

所述标定特征图案的获取过程包括：预设圆半径最小值，根据圆半径与圆半径最小值的比较，删除圆半径小于圆半径最小值的异常最小包络圆；

得到标定特征图案后，最小包络圆的圆心就是标定特征点；

标定特征点的实际坐标的获取过程为：得到标定特征图案后，最小包络圆的圆心就是标定特征点；对标定特征点进行坐标排序，取XY坐标轴上远离原心的四个无误差点为定位点，根据像素坐标和振镜坐标的对应关系建立单应矩阵；对标定特征点采用单应矩阵进行透视变换后，将像素坐标转化为振镜坐标，得到标定特征点的实际坐标；

得到标定特征点后，比较标定特征点的数量和填充圆阵列规模，在二者相等后进行下一步骤；所述填充圆阵列规模为标定特征图案中填充的圆阵列规模；

标定特征图案由简单图元组合而成，此图案加工未经过畸变校正，包含有坐标误差信息；由误差估计模型可知，未校正的图案在轴线上的坐标点误差为零，可以代表理想位置，因此不在轴线上的点与其在两个坐标轴线上的投射点坐标差为其在X轴和Y轴两个方向的误差，即图形畸变的X分量和Y分量；因此，通过视觉识别检测并计算得到上述特征点坐标，可计算得出校正补偿控制算法所需的各特征点误差或校正参数，构建校正误差表。

2.如权利要求1所述的一种振镜激光加工畸变校正方法，其特征在于，根据校正误差对待补偿点采用高次曲线拟合补偿算法进行畸变校正，包括：

式中，(x,y)是待补偿点坐标，Δx是待补偿点在X方向的误差，Δy是待补偿点在Y方向的误差；a₁～a₄、b₁～b₄分别是四个象限的拟合系数。

3.如权利要求1所述的一种振镜激光加工畸变校正方法，其特征在于，根据校正误差对待补偿点采用阵列线性插补补偿算法进行畸变校正，包括：

式中，(x,y)是待补偿点坐标，Δx是待补偿点在X方向的误差，Δy是待补偿点在Y方向的误差，x₁、x₂、y₁、y₂分别是待补偿点所在插补网格单元X方向的值和Y方向的值，dx₁～dx₂、dy₁～dy₂分别是待补偿点所在插补网格单元四个角点误差。

4.如权利要求1所述的一种振镜激光加工畸变校正方法，其特征在于，所述振镜激光加工畸变校正方法还包括：在畸变校正完成后，通过标准化点阵测量校正后的振镜加工精度，在加工平面范围内设置标定点阵列，根据标定点坐标得到各个标定点在X方向和Y方向的误差，形成标准化精度标定表；对校正后的振镜激光加工系统进行标准化点阵标定，得到校正后的最大误差、平均误差以及误差在加工平面内的分布，并以此为依据对校正过程进行优化。