CN103442247A - 一种摄像头图像清晰度评估方法及其评估系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摄像头图像清晰度评估系统，包括：摄像头模组、标准图、上位机、清晰度评价模块和模组数据采集模块。还公开了一种摄像头图像清晰度评估系统的评估方法，包括：（1）连接摄像头模组与模组数据采集模块；（2）模组数据采集模块设置摄像头，并读取摄像头图像至缓存区；（3）所述摄像头图像经数据线从模组数据采集模块缓冲区传送到清晰度评价模块的内存；（4）如果摄像头清晰度评价值大于所设的清晰度阈值，则清晰度评价模块发出摄像头焦距已调至所要求的清晰程度的信号。(5)清晰度评价模块评价图像的清晰度，用户根据显示结果调节镜头位置。具有智能化、效率高和准确度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学摄像头图像清晰度评价技术，特别涉及一种摄像头图像清晰度评估方法及其评估系统，本发明通过电路模块采集来自光学摄像头传感器的图像数据，并进行摄像头清晰度的评价。
背景技术
本发明针对的摄像头主要是应用到手机等数码产品的内置摄像头模组，这类摄像头绝大多数不具备光学变焦功能、结构简单并且具有较深的景深，在实际生产中，摄像头在组装完成后、出厂前需要进行焦距调节，并对镜头进行固定，以使摄像头在实际工作中能产生清晰的图像，由于摄像头的传感器型号多，而且需要摄像头镜头具有较准确的焦距以保证摄像头模组的图像清晰度，因此，需要对摄像头的图像进行采集以及清晰度评价。
目前，摄像头模组的调焦仍然由人工完成，图像采集电路连接摄像头，从摄像头模组采集图像数据并传送到PC端进行显示，工人根据摄像头视场范围内的图像清晰度来判断当前摄像头镜头是否达到理想对焦距离，人工调焦方法虽然能满足工厂的生产要求，但也存在着弊端；首先，摄像头模组日产量大，工人重复观察对焦图像的条纹容易产生视觉疲劳。其次，由于工人对清晰度的评价不同，因而每个工人对摄像头模组调焦的清晰位点把握存在差异，这难以保证产品清晰度的一致性，最后，随着生产产品的像素规模增加，电脑显示屏难以把整个视场显示，给人眼判断带来障碍。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种摄像头图像清晰度评估方法，该方法可以在实际生产中辅助摄像头模组的调焦工作，很大程度地提高了摄像头清晰度调节的一致性。
本发明的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种实现摄像头图像清晰度评估方法的评估系统，该系统有效减少工人工作量并且提高摄像头调焦的准确性和速度。
本发明的首要目的通过下述技术方案实现：一种摄像头图像清晰度评估方法，包括以下步骤：
（1）连接摄像头模组到模组数据采集模块；
（2）读取摄像头图像至模组数据采集模块的缓存区；
（3）摄像头图像传输至上位机的清晰度判别模块内存；
（4）上位机的清晰度判别模块对图像进行清晰度评价。
所述步骤（2）中，数据采集模块遍历模组数据库以寻找匹配的模组参数，相应的参数写入到模组传感器的各个寄存器中，使模组能正常获取图像。数据采集模块在正常点亮摄像头模组后，以恒定的帧率从摄像头模组获取图像并存储到缓存区。
所述步骤（3）中，摄像头图像数据从数据采集模块缓存区经过该模块与PC间的数据接口传输到上位机的清晰度判别模块的内存。
所述步骤（4）中，上位机软件对获取的图像进行清晰度评价。软件确定图像中需要进行清晰度评价的区域，区域位置通常选取图像中心以及四角，区域面积足够大以使能包含足够的图像信息。软件对图像中上述各个区域进行清晰度评价，具体工作是计算该区域内灰度图像的边缘梯度，图像越清晰，区域内边缘越锐利，则得到的清晰度值越高。模块根据事先设定的区域清晰度阈值判断区域清晰度是否达标，并以加权和的方式综合各个区域清晰度值，向用户提供该图像的总的清晰度评估。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种实现摄像头图像清晰度评估方法的评估系统，包括：上位机、模组数据采集模块和图像读取及清晰度评价模块与相关数据文件；所述上位机、模组数据采集模块通过连接线连接；所述模组数据采集模块为一电路系统，用于获取模组图像数据；所述图像读取及清晰度评价模块与相关数据文件以上位机安装适配的操作系统为平台，作为一个具体的应用程序运行。
上述上位机还包括用户输入设备以及模组数据采集模块，所用输入设备为鼠标和键盘；所用模组数据采集模块与被测试的摄像头模组连接。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明主要是在各个摄像头调焦工位上，进行图像采集以及清晰度评价结果的显示，主要功能是读取摄像头数据并传送到PC端软件，软件根据清晰度评价方法对图像进行判断，并向工人反映清晰度评判结果，该评判结果可以减轻工人调焦看图的眼疲劳，还可以向自动化调焦设备提供数字化的图像清晰度信号，很大程度地提高摄像头清晰度调节的一致性。
2、兼容多种摄像头传感器。模组数据采集模块能兼容多种型号传感器，为摄像头模组的测试工作提供便利。
3、提高摄像头模组调焦效率。利用智能信息处理辅助工人进行摄像头模组调焦，有效减少工人工作量并且提高摄像头调焦的准确性和速度。
4、提高产品一致性。由于以软件标准代替人眼判断标准，因而有利于提高调焦模组的一致性。
5、本发明能根据事先设定好的清晰度评价阈值对图像清晰是否清晰进行划分，在用户进行摄像头模组调焦过程中提供关于镜头焦距的有用信息，具有智能化、效率高和准确度高等优点。
附图说明
图1是系统的硬件布局示意图。
图2是系统的数据传输关系示意图。
图3是清晰度评价模块组成框图。
图4是系统工作流程示意图。
图5是算法流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种实现摄像头图像清晰度评估方法的评估系统，包括：PC机1（本实施例中的上位机采用PC机）和模组数据采集模块4，PC机1和模组数据采集模块4通过连接线连接；用于调校焦距的标准图2单独置于模组的正前方，并且，标准图2的放置的具体位置根据模组的不同型号来确定；摄像头模组3与模组数据采集模块4电气连接。
系统的数据传输关系如图2所示，所述摄像头模组与模组数据采集模块相连接，所述模组数据采集模块与清晰度评价模块相连接。
清晰度评价模块组成框图如图3所示，所述上位机1中包含摄像头清晰度评价模块，所述模块包含摄像头图像接收、区域清晰度计算、区域清晰度阈值比较以及综合清晰度计算等功能子模块。
上述上位机1是计算机、嵌入式系统或者架构相近的数字系统。上位机还包括用户输入设备及显示设备，所用输入设备包括鼠标和键盘，所用显示设备包括电脑显示屏、液晶显示屏等。
如图4所示，一种摄像头图像清晰度评估方法，包括以下步骤：
（1）连接摄像头模组与模组数据采集模块；
（2）模组数据采集模块设置摄像头，并读取摄像头图像至缓存区；
（3）所获得摄像头图像经数据线从模组数据采集模块缓冲区传送到清晰度评价模块内存；
（4）评价图像清晰度，并向用户显示结果，用户根据结果调节摄像头镜头位置；
（5）重复步骤（2）～（4），判断图像清晰度评价值是否达到清晰度阈值；
（6）一旦摄像头清晰度评价值大于所设的清晰度阈值，系统则给出摄像头焦距已调至所要求的清晰程度的信号。
所述步骤（4）中，包含如图5所示步骤：
（4-1）确定图像中清晰度评价区域，用户事先选择需要进行清晰度评价的区域，在模块运行过程中根据此选择进行图像区域选定；
（4-2）对各个图像区域进行梯度统计具体来说，是以灰度图像为对象，对于每个区域进行梯度计算，并累加所得的梯度的模，所得结果即为该区域的清晰度值；
（4-3）综合计算各个区域清晰度值，累加各个区域的清晰度值并平均，把该值作为当前图像的清晰度评价值。
实施例2
本实施例除以下内容外，同实施例1：
本实施例中的上位机采用嵌入式系统。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种摄像头图像清晰度评估方法，包括以下步骤：
（1）连接摄像头模组与模组数据采集模块；
（2）模组数据采集模块设置摄像头，并读取摄像头图像至缓存区；
（3）所述摄像头图像经数据线从模组数据采集模块缓冲区传送到清晰度评价模块的内存；
（4）清晰度评价模块评价图像的清晰度，并向用户显示结果，用户根据显示结果调节摄像头的镜头位置；
（5）重复步骤（2）至（4），判断图像清晰度评价值是否达到清晰度阈值；
（6）如果摄像头清晰度评价值大于所设的清晰度阈值，则清晰度评价模块发出摄像头焦距已调至所要求的清晰程度的信号。
2.根据权利要求1所述的摄像头图像清晰度评估方法，其特征在于，所述步骤（4）中，包括以下步骤：
（4-1）确定图像中清晰度评价区域，用户预先选择需要进行清晰度评价的区域，清晰度评价模块在运行过程中，由需要进行清晰度评价的区域来对摄像头模组进行图像区域的选定；
（4-2）对各个图像区域进行梯度统计，即：以灰度图像为对象，对于每个区域进行梯度计算，并累加所得的梯度的模，所得结果即为该区域的清晰度值；
（4-3）计算各个区域清晰度值，计算各个区域清晰度值的计算方法为：累加各个区域的清晰度值并进行平均运算得到平均值，把平均值作为当前图像的清晰度评价值。
3.一种实现摄像头图像清晰度评估方法的评估系统，其特征在于，
包括：摄像头模组、标准图、上位机、清晰度评价模块和模组数据采集模块，所述上位机和模组数据采集模块通过连接线连接，所述清晰度评价模块设置于上位机内，所述标准图用于调校摄像头模组中摄像头的焦距；所述上位机和模组数据采集模块均位于标准图的正前方；摄像头模组与模组数据采集模块电气连接，所述模组数据采集模块与清晰度评价模块相连接。
4.根据权利要求3所述的评估系统，其特征在于，所述清晰度评价模块包括摄像头图像接收单元、区域清晰度计算单元、区域清晰度阀值比较单元和综合清晰度计算单元。
5.根据权利要求3所述的评估系统，其特征在于，所述上位机为PC机或嵌入式系统，所述上位机包括用户输入设备和显示设备，所用输入设备包括鼠标和键盘，所述显示设备为LED显示屏或液晶显示屏。
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