杜笑滢 ，姜涛 ，2，张桂林 ，2

（1.长春理工大学 机电工程学院，长春 130022；2.长春理工大学 重庆研究院，重庆 401135）

激光标印机是一种利用激光光束在各种不同材料表面，通过热加工表面物质蒸发露出深层物质或利用光能直接切断物质分子间结合的化学物理变化，标印出永久文字或图案的机械设备[1]。激光标印机多应用于精度要求高的加工行业，如电子元器件、集成电路、精密机械、线缆等[2-3]。本文中激光标印机用于线缆在线飞行标印，线缆传输速度最快达到7 000 mm/s，相较于普通静态标印，本系统中标印误差更大，其中激光标印装置工作时保证实时对焦状态，是调节标印误差的前提。

因此实现激光标印机自动对焦功能，是提高标印效果，减少激光能量损失的关键一步。自动对焦方法主要分两大类：一类是基于成像图像对焦评价的被动式对焦方法；另一种是借助辅助元器件如检测用激光器、光电传感器等测量离焦量并对焦的主动对焦方法[4-5]。被动式对焦具有对焦精度高且无需辅助设备，具有成本低、功耗小、算法灵活多变等特点，在生产中应用广泛，但是数字图像采集与处理耗时较长，且对焦精度依赖图像质量，难以保证自动对焦速度与精度要求。近年来，研究者将目光集中于主动式对焦，2005年厦门大学的郭隐彪等人[6]设计了偏心光束对焦系统，对焦精度可达1 μm。2006年，清华大学的李庆祥等人[7]在显微镜中应用偏心光束法，在±500 μm的范围内对焦精度达到0.1 μm。2012年Chien-Sheng Liu等人[8]设计的自动对焦显微镜，采用了偏心光束法，具有很大的线性范围，对焦精度小于4 μm。……