CN105241636A - 光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法 - Google Patents

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本发明涉及一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法。一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法，它包括支座以及分别安装于支座两端的被测镜头组件和数码摄像机；所述支座上还设有与数码摄像机连接以处理分析图像信息的智能图像处理装置；所述数码摄像机输出给智能图像处理装置的图像信息为无压缩活动数字视频图像信息。该方法不仅能实现光学镜头的等效有效孔径的快速检测，而且具有对工作环境没有严格要求、操作简便等优点。

Description

光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法
本申请是申请号为201310753434.4的发明专利的分案申请，原申请的申请日为：2013年12月30日，申请号为：201310753434.4，发明创造名称为：多功能光学镜头参数检测仪器及其检测方法。
技术领域
本发明涉及一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法。
背景技术
现有技术中，对光学镜头的焦距、红外离焦、通光效率、等效有效孔径等光学参数都是采用不同的设备进行检测的。每个参数的检测都需要配备一台专门的设备，其中很多设备的价格昂贵，是中小型光学镜头工厂和摄像机厂家无法承担的。此外，这些设备大多局限于实验室或者抽样检测使用，没有考虑在线式设备所需要的操作简便和检测快捷。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法，该方法不仅能实现光学镜头的等效有效孔径的快速检测，而且具有对工作环境没有严格要求、操作简便等优点。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法，其特征在于：
它包括支座以及分别安装于支座两端的被测镜头组件和数码摄像机；所述支座上还设有与数码摄像机连接以处理分析图像信息的智能图像处理装置；所述数码摄像机输出给智能图像处理装置的图像信息为无压缩活动数字视频图像信息；
所述被测镜头组件包括用来安装被测镜头的被测镜头安装套筒、活动套置于被测镜头安装套筒体内的分划板筒、用来带动分划板筒相对被测镜头安装套筒轴向移动的分划板筒调整手轮以及分别固定安装于分划板筒体内的背光源、匀化板和分划板；
所述背光源、匀化板、分划板、被测镜头、数码摄像机的光学镜头及图像传感器的中心位于同一光轴上且各部件沿光轴延伸方向依次排列；所述分划板上分布有多道依次平行等间隔排列的线条；
所述数码摄像机通过一个活动支座安装在竖置于底座上方的升降导向杆上，活动支座和升降导向杆之间设有用来调整活动支座相对升降导向杆高度位置的升降调整旋钮；所述智能图像处理装置与显示屏连接；
所述的方法包括以下步骤：
1)转动数码摄像机的对焦环至最近端标志的位置；
2)将被测镜头放置于被测镜头安装套筒的检测位置，控制背光源发光；
3)通过升降调整旋钮调整数码摄像机和被测镜头的相对位置，使显示屏显示的被测镜头入瞳图像从模糊到清晰再到模糊，在上述调整过程中通过智能图像处理装置判断被测镜头入瞳图像的清晰度值，找出最清晰的被测镜头入瞳图像，并根据该最清晰的被测镜头入瞳图像计算像素点数量，得出入瞳的图像像素点数量值N1；
4)根据以下公式计算被测镜头的等效有效孔径D1：
D1＝2*P1*(f1/L1)*sqrt(N1/π)；
其中，P1为数码摄像机图像传感器像素间距，f1为数码摄像机的镜头焦距，L1为数码摄像机的对焦机构行程。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1)在一个小型设备上能实现光学镜头通光效率的快速检测，大大减少了用户的采购费用；
2)真正实现在线式设备的检测速度，适应生产线的节拍，容易做到每个产品的全检，操作简便，并且对环境的要求不高；
3)使用智能化的图像计算技术，相比使用人工读数的设备，如投影仪测分辨率、传统方法测非圆形的有效孔径等，精度和稳定性大为提高。
附图说明
图1为本发明所述光学镜头参数检测仪器的结构侧视图；
图2为本发明所述光学镜头参数检测仪器的结构前视图；
图3为利用本发明所述光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的红外离焦等参数的光路图；
图4为利用本发明所述光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的光路图；
图中附图标记表示为：
1-1:底座，1-2:升降导向杆，1-3:活动支座，1-4:升降调整旋钮，1-5:侧座，2-1：被测镜头，2-2：被测镜头安装套筒，2-3：分划板筒，2-4：分划板筒调整手轮，2-5：背光源，2-6：匀化板，2-7：分划板，2-8：直线位移测量标签，2-9：直线位移测量镜头，2-10：直线位移测量传感器及其处理模块，3-1：数码摄像机，4-1：智能图像处理装置，4-2：显示屏。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步详细的说明：
一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法，其特征在于：
它包括支座以及分别安装于支座两端的被测镜头组件和数码摄像机3-1；所述支座上还设有与数码摄像机3-1连接以处理分析图像信息的智能图像处理装置4-1；所述数码摄像机3-1输出给智能图像处理装置4-1的图像信息为无压缩活动数字视频图像信息；
所述被测镜头组件包括用来安装被测镜头2-1的被测镜头安装套筒2-2、活动套置于被测镜头安装套筒2-2体内的分划板筒2-3、用来带动分划板筒2-3相对被测镜头安装套筒2-2轴向移动的分划板筒调整手轮2-4以及分别固定安装于分划板筒2-3体内的背光源2-5、匀化板2-6和分划板2-7；
所述背光源2-5、匀化板2-6、分划板2-7、被测镜头2-1、数码摄像机3-1的光学镜头及图像传感器的中心位于同一光轴上且各部件沿光轴延伸方向依次排列；所述分划板2-7上分布有多道依次平行等间隔排列的线条；
所述数码摄像机3-1通过一个活动支座1-3安装在竖置于底座1-1上方的升降导向杆1-2上，活动支座1-3和升降导向杆1-2之间设有用来调整活动支座1-3相对升降导向杆1-2高度位置的升降调整旋钮1-4；所述智能图像处理装置4-1与显示屏4-2连接；
所述的方法包括以下步骤：
1)转动数码摄像机3-1的对焦环至最近端标志的位置；
2)将被测镜头2-1放置于被测镜头安装套筒2-2的检测位置，控制背光源2-5发光；
3)通过升降调整旋钮1-4调整数码摄像机3-1和被测镜头2-1的相对位置，使显示屏4-2显示的被测镜头2-1入瞳图像从模糊到清晰再到模糊，在上述调整过程中通过智能图像处理装置4-1判断被测镜头2-1入瞳图像的清晰度值，找出最清晰的被测镜头2-1入瞳图像，并根据该最清晰的被测镜头2-1入瞳图像计算像素点数量，得出入瞳的图像像素点数量值N1；
4)根据以下公式计算被测镜头2-1的等效有效孔径D1：
D1＝2*P1*(f1/L1)*sqrt(N1/π)；
其中，P1为数码摄像机3-1图像传感器像素间距，f1为数码摄像机3-1的镜头焦距，L1为数码摄像机3-1的对焦机构行程。
上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种光学镜头参数检测仪器检测光学镜头的等效有效孔径的方法，其特征在于：
它包括支座以及分别安装于支座两端的被测镜头组件和数码摄像机(3-1)；所述支座上还设有与数码摄像机(3-1)连接以处理分析图像信息的智能图像处理装置(4-1)；所述数码摄像机(3-1)输出给智能图像处理装置(4-1)的图像信息为无压缩活动数字视频图像信息；
所述被测镜头组件包括用来安装被测镜头(2-1)的被测镜头安装套筒(2-2)、活动套置于被测镜头安装套筒(2-2)体内的分划板筒(2-3)、用来带动分划板筒(2-3)相对被测镜头安装套筒(2-2)轴向移动的分划板筒调整手轮(2-4)以及分别固定安装于分划板筒(2-3)体内的背光源(2-5)、匀化板(2-6)和分划板(2-7)；
所述背光源(2-5)、匀化板(2-6)、分划板(2-7)、被测镜头(2-1)、数码摄像机(3-1)的光学镜头及图像传感器的中心位于同一光轴上且各部件沿光轴延伸方向依次排列；所述分划板(2-7)上分布有多道依次平行等间隔排列的线条；
所述数码摄像机(3-1)通过一个活动支座(1-3)安装在竖置于底座(1-1)上方的升降导向杆(1-2)上，活动支座(1-3)和升降导向杆(1-2)之间设有用来调整活动支座(1-3)相对升降导向杆(1-2)高度位置的升降调整旋钮(1-4)；所述智能图像处理装置(4-1)与显示屏(4-2)连接；
所述的方法包括以下步骤：
1)转动数码摄像机(3-1)的对焦环至最近端标志的位置；
2)将被测镜头(2-1)放置于被测镜头安装套筒(2-2)的检测位置，控制背光源(2-5)发光；
3)通过升降调整旋钮(1-4)调整数码摄像机(3-1)和被测镜头(2-1)的相对位置，使显示屏(4-2)显示的被测镜头(2-1)入瞳图像从模糊到清晰再到模糊，在上述调整过程中通过智能图像处理装置(4-1)判断被测镜头(2-1)入瞳图像的清晰度值，找出最清晰的被测镜头(2-1)入瞳图像，并根据该最清晰的被测镜头(2-1)入瞳图像计算像素点数量，得出入瞳的图像像素点数量值N1；
4)根据以下公式计算被测镜头(2-1)的等效有效孔径D1：
D1＝2*P1*(f1/L1)*sqrt(N1/π)；
其中，P1为数码摄像机(3-1)图像传感器像素间距，f1为数码摄像机(3-1)的镜头焦距，L1为数码摄像机(3-1)的对焦机构行程。
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