申请/专利权人：南京凯视迈科技有限公司;南京木木西里科技有限公司;南京柔林智能制造研究院有限公司

申请日：2024-01-25

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117647184B

主分类号：G01B11/00

分类号：G01B11/00;G01B11/24;G01B11/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.03.22#实质审查的生效;2024.03.05#公开

摘要：本发明公开了基于侧面观察的显微镜旋转预警系统，包括初始形貌获取模块、待测物位置预测模块、待测物移动位置预测模块、主镜头旋转位置预测模块、旋转碰撞判定模块，判定测量平台预设移动轨迹下主镜头在旋转角度范围内是否会与待测物发生碰撞；另外待测物目标点获取模块，获得待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点；节省控制器的计算量，提高计算效率；并且通过旋转碰撞预测模块，预测测量平台移动时长下待测物与主镜头的碰撞角度通过侧面观察碰撞预警模块。本发明降低了碰撞风险，提高了主镜头旋转过程的安全性，并且提高了产品的使用寿命。

主权项：1.基于侧面观察的显微镜旋转预警系统，其特征在于，包括：初始形貌获取模块，针对测量平台上的待测物，获得待测物表面形貌相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数；待测物移动位置预测模块，基于待测物表面形貌相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数，结合待测物对应的测量平台预设移动轨迹，预测获得待测物表面形貌在测量平台移动时长下相对于预设测量平台坐标系的位置参数；主镜头旋转位置预测模块，针对测量平台上方的主镜头上存在碰撞风险的表面形貌，基于主镜头下沿平面与测量平台的距离，结合主镜头旋转角度范围，预测获得主镜头表面形貌在旋转角度下相对于预设测量平台坐标系的位置参数；旋转碰撞判定模块，针对待测物表面形貌的初始三维位置参数，基于待测物表面形貌在测量平台移动时长下相对于预设测量平台坐标系的位置参数、主镜头表面形貌在旋转角度下相对于预设测量平台坐标系的位置参数，判定测量平台预设移动轨迹下主镜头在旋转角度范围内是否会与待测物发生碰撞，若判定不发生碰撞，则主镜头在旋转角度范围内进行任意旋转；若判定碰撞，则进行旋转预警；所述旋转碰撞判定模块中，包括以下步骤：步骤A1：基于主镜头表面形貌在旋转角度下相对于预设测量平台坐标系的位置参数，获得主镜头下沿平面表面形貌的位置参数，结合待测物表面形貌在测量平台移动时长下相对于预设测量平台坐标系的位置参数、以及待测物对应的测量平台预设移动轨迹，构建关联测量平台移动时长和主镜头旋转角度的碰撞判定模型；步骤A2：针对待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点位置参数，通过碰撞判定模型，判定测量平台预设移动轨迹下主镜头在旋转角度范围内是否会与待测物目标点碰撞，若待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点均不满足碰撞判定模型，则判定不发生碰撞，则主镜头在旋转角度范围内进行任意旋转；若待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点存在满足碰撞判定模型，则判定碰撞，则进行旋转预警；通过以下步骤，获得待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点：步骤B1：针对待测物表面形貌相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数，基于待测物表面形貌相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数，结合主镜头表面形貌在旋转角度下相对于预设测量平台坐标系的位置参数，将满足以下公式的待测物表面形貌位置点作为初始位置点： ；其中，；表示待测物表面形貌上第j个位置点在测量平台移动时长为0时的x轴值；表示测量平台预设移动轨迹中单次移动的距离；表示测量平台预设移动轨迹中在x轴方向移动一行所用时长；表示主镜头下沿平面与主镜头旋转围绕的中轴线之间的距离，主镜头旋转围绕的中轴线即为侧面相机视野中心所在轴线；表示待测物表面形貌上第j个位置点在测量平台移动时长为0时的z轴值；表示主镜头旋转围绕的中轴线的z轴值；步骤B2：基于待测物对应的各初始位置点，相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数，获取待测物表面形貌中z轴值最大的位置点作为第一目标点，基于x轴值与第一目标点x轴值相距距离在以内的初始位置点中获取z轴值最大的位置点作为待定点；其中，；；表示待测物表面形貌上第一目标点j1在测量平台移动时长为0时的x轴值；表示主镜头下沿平面表面形貌在主镜头初始状态下距离主镜头视野中心距离最远的点的x轴值；表示待测物表面形貌上第一目标点j1在测量平台移动时长为0时的z轴值；步骤B3：针对第一目标点和待定点，若满足以下公式，则将待定点作为第一目标点，返回步骤B2；若不满足以下公式，则将与第一目标点x轴值相邻的初始位置点作为第一目标点返回步骤B2；直到，输出各第一目标点作为待测物表面形貌中与主镜头下沿平面位置相对应的目标点； ；其中，表示待测物表面形貌上待定点j2在测量平台移动时长为0时的x轴值；表示待测物表面形貌上待定点j2在测量平台移动时长为0时的z轴值，表示待测物表面形貌相对于预设测量平台坐标系的初始三维位置参数中x轴最大值。

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