CN105607409B - 一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法 - Google Patents

一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法，该使用方法包括以下步骤：（1）根据预设第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度，分别旋转第一chart图、第二chart图和第三chart图；（2）根据预设的第一距离、第二距离及第三距离，分别移动第一chart图、第二chart图和第三chart图；（3）待校正双摄像头模组在不同焦段下依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图。该使用方法，其在不同焦段下通过双摄像头依次拍摄不同距离和/或不同偏转角度的三张chart图，实现近景、中景及远景拍摄以采集双摄像头模组校正所需的影像数据，再将该影像数据应用于双摄像头模组校正系统中，以实现光轴及光学畸变补偿，进一步提升双摄像头模组成像画面质量。

Description

一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及了一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法。
背景技术
双摄像头模组已成为手机等智能移动终端标配的趋势，双摄像头模组成像画面质量也已成为行业关注的话题。做好双摄像头的前提是确保两摄像头光轴平行，目前较多是通过硬件校正来确定两摄像头光轴平行，但是，单纯通过硬件校正是无法保证两摄像头光轴平行的，还需要结合软件校正补偿，以保证两摄像头光轴平行。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其在不同焦段下通过双摄像头依次拍摄不同距离和/或不同偏转角度的第一chart图、第二chart图和第三chart图，实现近景、中景及远景拍摄以采集双摄像头模组校正所需的影像数据，再将该影像数据应用于双摄像头模组校正系统中，获得理论距离与实际距离的偏差来校正以实现光轴及光学畸变的补偿，进一步提升双摄像头模组成像画面质量。本发明还提供了一种双摄像头模组校正用的影像采集装置。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）根据预设第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度，分别旋转第一chart图、第二chart图和第三chart图；
（2）根据预设的第一距离、第二距离及第三距离，分别移动第一chart图、第二chart图和第三chart图；所述第一距离、第二距离及第三距离分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图的竖直方向的中心线与所述待校正双摄像头模组所处平面的线面距；
（3）待校正双摄像头模组对焦第一chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；待校正双摄像头模组对焦第二chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；获得不同焦段下的近景、中景及远景的影像数据。
进一步地，在步骤（2）中，前一个chart图的第四距离小于或等于后一个chart图的第五距离，所述第四距离与第五距离相减绝对值小于10cm；所述第四距离为chart图上远离待校正双摄像头模组的最远的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距，所述第五距离为chart图上靠近待校正双摄像头模组的最近的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距。
进一步地，所述第一距离为20.5~36cm；所述第二距离为44.5~72cm；所述第三距离为83~124cm。
一种双摄像头模组校正用的影像采集装置，包括：
一影像采集机构，其具有至少一组待校正双摄像头模组；
具有第一chart图的第一调节机构，其位于所述影像采集机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第一距离和/或第一偏转角度的第一chart图；
具有第二chart图的第二调节机构，其位于所述第一调节机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第二距离和/或第二偏转角度的第二chart图；
具有第三chart图的第三调节机构，其位于所述第二调节机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第三距离和/或第三偏转角度的第三chart图；其中，
所述第一距离、第二距离及第三距离分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图的竖直方向的中心线与所述待校正双摄像头模组所处平面的线面距。
进一步地，所述第一距离为20.5~36cm；所述第二距离为44.5~72cm；所述第三距离为83~124cm。
进一步地，所述第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度相同或不同。
进一步地，所述第一chart图、第二chart图和第三chart图为对称的棋盘格。
进一步地，所述第一调节机构和/或第二调节机构和/或第三调节机构包括距离调节机构和/或旋转轴调节机构。
进一步地，所述距离调节机构包括电机调节机构或气缸调节机构或手轮调节机构，用于调节第一chart图或第二chart图或第三chart图与所述待校正双摄像头模组的距离。
进一步地，所述旋转轴调节机构设置在所述第一chart图或第二chart图或第三chart图的侧边或竖直方向的中心线。
进一步地，所述手轮调节机构包括基板、设置在所述基板上的线性滑轨、用于承载chart图的承载支架、设置在所述承载支架上的滑块、与线性滑轨平行设置在所述基板上的丝杆、设置在所述丝杆上的手轮及丝母，所述滑块与线性滑轨对应配合，所述丝母与承载支架固定连接。
进一步地，所述第一调节机构上设置有第一距离测量模块，用于获取移动所述第一chart图后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组所处平面的第一距离；所述第二调节机构上设置有第二距离测量模块，用于获取移动所述第二chart图后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组所处平面的第二距离；所述第三调节机构上设置有第三距离测量模块，用于获取移动所述第三chart图后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组所处平面的第三距离。
本发明具有如下有益效果：本发明所述双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其在不同焦段下通过双摄像头依次拍摄不同距离和/或不同偏转角度的第一chart图、第二chart图和第三chart图，实现近景、中景及远景拍摄以采集双摄像头模组校正所需的影像数据，再将该影像数据应用于双摄像头模组校正系统中，获得理论距离与实际距离的偏差来校正以实现光轴及光学畸变的补偿，进一步提升双摄像头模组成像画面质量。
附图说明
图1为本发明双摄像头模组校正用的影像采集装置的结构示意图；
图2为本发明双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请参考图1，其显示了本发明一较佳实施例的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其包括：
一机架（图未显示）；
一影像采集机构1，其设置在所述机架的前侧；该影像采集机构1包括固定安装在所述机架前侧的一载板及设置在所述载板上的至少一组的待校正双摄像头模组11；
具有第一chart图2的第一调节机构（图未显示），其位于所述影像采集机构1后侧设置在所述机架上，用于向所述待校正双摄像头模组11拍摄提供不同第一距离21和/或第一偏转角度22的第一chart图2，实现所述第一chart图2相对于待校正双摄像头模组11前后移动和/或角度偏转，获得近景拍摄的影像数据；
具有第二chart图3的第二调节机构（图未显示），其位于所述第一调节机构的后侧设置在所述机架上，用于向所述待校正双摄像头模组11拍摄提供不同第二距离31和/或第二偏转角度32的第二chart图3，实现所述第二chart图3相对于待校正双摄像头模组11前后移动和/或角度偏转，获得中景拍摄的影像数据；
具有第三chart图4的第三调节机构（图未显示），其位于所述第二调节机构的后侧设置在所述机架的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组11拍摄提供不同第三距离41和/或第三偏转角度42的第三chart图4，实现所述第三chart图4相对于待校正双摄像头模组11前后移动和/或角度偏转，获得远景拍摄的影像数据。
需要说明的是，所述第一距离21、第二距离31及第三距离41分别为所述第一chart图2、第二chart图3及第三chart图4的竖直方向的中心线与待校正双摄像头模组11所处平面的线面距。作为优选地，所述第一距离21为20.5~36cm；所述第二距离31为44.5~72cm；所述第三距离41为83~124cm。
需要说明的是，所述第一偏转角度22、第二偏转角度32及第三偏转角度42分别为所述第一chart图2、第二chart图3及第三chart图4在水平方向上旋转后与待校正摄像头模组所处平面形成的夹角，为0~90°；其中，所述第一偏转角度22、第二偏转角度32及第三偏转角度42为相同或不同。在本发明中，所述所述第一偏转角度22、第二偏转角度32及第三偏转角度42优选为相同，优选为30°。
在本发明中，所述第一chart图2、第二chart图3和第三chart图4为对称的棋盘格，可以是圆形棋盘格或方形棋盘格等等，所述棋盘格为现有技术，在此不再赘述。按照chart图中包含阵列点数（Mark点）的不同，分为10*7阵列分布的类型一和9*6阵列分布的类型二，但不局限与此。作为优选地，所述第一chart图2的类型为类型一，所述第二chart图3和第三chart图4的类型均为类型二。作为优选地，所述棋盘格为黑白棋盘格。
作为优选地，在所述第一chart图2、第二chart图3和第三chart图4的背面设置有第一光板、第二光板和第三光板，以向chart图提供背板光源，其具体强度可根据待校正双摄像头模组11的感光芯片对光照强度的信噪比表现确定，可现场调节，此为现有技术，在此不再赘述。
值得注意的是，所述第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构并没有特别的限制，可实现调节第一chart图2、第二chart图3及第三chart图4与待校正双摄像头模组11的相对位置，以根据实际需要移动和/或旋转第一chart图2、第二chart图3及第三chart图4并将其固定的调节机构即可。优选地，所述第一调节机构和/或第二调节机构和/或第三调节机构包括距离调节机构和/或旋转轴调节机构，但不局限于此。
所述距离调节机构可以是电机调节机构，也可以是气缸调节机构，还可以是手轮调节机构，并不局限与此，其作用是用于调节第一chart图2或第二chart图3或第三chart图4与待校正双摄像头模组11的相对距离。其中，以手轮调节机构为例，但不仅限于此，所述手轮调节机构包括安装在所述机架上的基板、设置在所述基板上的线性滑轨、用于承载chart图的承载支架、设置在所述承载支架上的滑块、与线性滑轨平行设置在所述基板上的丝杆、设置在所述丝杆上的手轮及丝母，所述滑块与线性滑轨对应配合，所述丝母与承载支架固定连接；优选地，所述线性滑轨为两根平行设置的线性滑轨，分别位于所述基板的两侧；所述手轮为刻度手轮。具体实现时，所述手轮调节，通过位于所述丝杆上的所述丝母带动所述承载支架沿所述线性滑轨移动，以调节chart图相对待校正双摄像头模组11的相对位置。
所述旋转轴调节机构设置在所述第一chart图2或第二chart图3或第三chart图4的侧边或竖直方向的中心线，但不局限于此。本发明中，优选将所述旋转轴调节机构设置在所述中心线位置。值得注意的是，所述旋转轴调节机构并没有特别的限制，能实现所述第一chart图2或第二chart图3或第三chart图4在水平方向上相对待校正双摄像头所处平面进行一定角度的旋转及固定即可。所述旋转轴调节机构可以是具有旋转电机的旋转轴调节机构，也可以是具有旋转气缸的旋转轴调节机构，但不局限于此。
做进一步改进地，所述第一调节机构上设置有第一距离21测量模块，所述第一距离21测量模块具有尺寸刻度线及刻度数值，该刻度数值范围为20.5~36cm，用于直观获取移动所述第一chart图2后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组11所处平面的第一距离21；所述第二调节机构上设置有第二距离31测量模块，所述第二距离31测量模块具有尺寸刻度线及刻度数值，该刻度数值范围为44.5~72cm，用于直观获取移动所述第二chart图3后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组11所处平面的第二距离31；所述第三调节机构上设置有第三距离41测量模块，所述第三距离41测量模块具有尺寸刻度线及刻度数值，该刻度数值范围为83~124cm，用于直观获取移动所述第三chart图4后其竖直方向中心线与待校正双摄像头模组11所处平面的第三距离41。优选的，所述第一距离21测量模块和/或第二距离31测量模块和/或第三距离41测量模块优选为钢尺。
做进一步改进，所述第一调节机构和第二调节机构还包括移开调节机构，其用于将所述第一chart图2或所述第二chart图3移开；当拍摄所述第二chart图3时，移开所述第一chart图2以不挡住所述第二chart图3；当拍摄所述第三chart图4时，移开所述第二chart图3以不挡住所述第三chart图4。需要说明的是，所述移开调节机构并没有特别的限制，可移开所述第一chart图2或第二chart图3即可。作为优选地，所述移开调节机构为电机调节机构或气缸调节机构，其可位于所述距离调节机构的上方。
本发明所述双摄像头模组校正用的影像采集装置，其结构简单、操作简单，通过待校正双摄像头依次拍摄不同距离和/或不同偏转角度的第一chart图、第二chart图和第三chart图，实现近景、中景及远景拍摄以采集校正所需的影像数据，将该影像数据应用于双摄像头模组校正系统中，获得理论距离与实际距离的偏差来校正以实现光轴及光学畸变的补偿，进一步提升双摄像头模组成像画面质量。
值得注意的是，所述双摄像头模组校正系统的校正原理是基于光轴补偿原理，具体为在不同焦段下（对焦近景和对焦中景等）待校正双摄像头模组依次拍摄不同距离和/或偏转角度的第一chart图、第二chart图及第三chart图，获得不同焦段下的近景、中景及远景的影像数据，获得理论距离，并利用该理论距离与实际距离的偏差来校正以实现光轴及光学畸变的补偿。该校正原理为现有技术，且所述双摄像头模组校正系统易于实现，在此不再赘述。其中，所述理论距离为根据影像数据运算获得的chart图上Mark点与待校正双摄像头模组的距离，所述实际距离为实际测量获得的chart图上Mark点与待校正双摄像头模组的距离。
请参考图2，本发明还提供了一种所述摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其包括以下步骤：
（1）根据预设第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度，分别旋转第一chart图、第二chart图和第三chart图；
（2）根据预设的第一距离（近景拍摄距离范围）、第二距离（中景拍摄距离范围）及第三距离（远景拍摄距离范围），分别移动第一chart图、第二chart图和第三chart图；
（3）待校正双摄像头模组对焦于第一chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；待校正双摄像头模组对焦于第二chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；获得不同焦段下的近景、中景及远景的影像数据。
具体实现时，当待校正双摄像头模组具有自动对焦功能，则可自动对焦近景（第一chart图）和远景（第二chart图），然后再不同焦段下分别依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图。
需要说明的是，所述第一距离、第二距离及第三距离分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图的竖直方向的中心线与待校正双摄像头模组所处平面的线面距。作为优选地，所述第一距离为20.5~36cm；所述第二距离为44.5~72cm；所述第三距离为83~124cm。
所述第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图在水平方向上旋转后与待校正摄像头模组所处平面形成的夹角，为0~90°；其中，所述第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度为相同或不同。在本发明中，所述所述第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度优选为相同，优选为30°。
做进一步改进地，在步骤（2）中，前一个chart图的第四距离小于或等于后一个chart图的第五距离，所述第四距离与第五距离相减绝对值小于10cm；所述第四距离为chart图上远离待校正双摄像头模组的最远的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距，所述第五距离为chart图上靠近待校正双摄像头模组的最近的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距。
本发明所述双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其在不同焦段下通过双摄像头依次拍摄不同距离和/或不同偏转角度的第一chart图、第二chart图和第三chart图，实现近景、中景及远景拍摄以采集双摄像头模组校正所需的影像数据，再将该影像数据应用于双摄像头模组校正系统中，获得理论距离与实际距离的偏差来校正以实现光轴及光学畸变的补偿，进一步提升双摄像头模组成像画面质量。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，包括以下步骤：
（1）根据预设第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度，分别旋转第一chart图、第二chart图和第三chart图；
（2）根据预设的第一距离、第二距离及第三距离，分别移动第一chart图、第二chart图和第三chart图；所述第一距离、第二距离及第三距离分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图的竖直方向的中心线与待校正双摄像头模组所处平面的线面距；
（3）待校正双摄像头模组对焦第一chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；待校正双摄像头模组对焦第二chart图，依次拍摄第一chart图、第二chart图和第三chart图；获得不同焦段下的第一chart图、第二chart图及第三chart图的影像数据。
2.根据权利要求1所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其特征在于，在步骤（2）中，前一个chart图的第四距离小于或等于后一个chart图的第五距离，所述第四距离与第五距离相减绝对值小于10cm；所述第四距离为chart图上远离待校正双摄像头模组的最远的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距，所述第五距离为chart图上靠近待校正双摄像头模组的最近的侧边与待校正双摄像头模组所处平面的线面距。
3.根据权利要求1所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置的使用方法，其特征在于，所述第一距离为20.5~36cm；所述第二距离为44.5~72cm；所述第三距离为83~124cm。
4.一种双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，包括：
一影像采集机构，其具有至少一组待校正双摄像头模组；
具有第一chart图的第一调节机构，其位于所述影像采集机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第一距离和/或第一偏转角度的第一chart图；
具有第二chart图的第二调节机构，其位于所述第一调节机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第二距离和/或第二偏转角度的第二chart图；
具有第三chart图的第三调节机构，其位于所述第二调节机构的后侧，用于向所述待校正双摄像头模组拍摄提供不同第三距离和/或第三偏转角度的第三chart图；其中，
所述第一距离、第二距离及第三距离分别为所述第一chart图、第二chart图及第三chart图的竖直方向的中心线与所述待校正双摄像头模组所处平面的线面距。
5.根据权利要求4所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述第一距离为20.5~36cm；所述第二距离为44.5~72cm；所述第三距离为83~124cm。
6.根据权利要求4所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述第一偏转角度、第二偏转角度及第三偏转角度相同或不同。
7.根据权利要求4所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述第一chart图、第二chart图和第三chart图为对称的棋盘格。
8.根据权利要求4所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述第一调节机构和/或第二调节机构和/或第三调节机构包括距离调节机构和/或旋转轴调节机构。
9.根据权利要求8所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述距离调节机构包括电机调节机构或气缸调节机构或手轮调节机构，用于调节第一chart图或第二chart图或第三chart图与所述待校正双摄像头模组的距离。
10.根据权利要求8所述的双摄像头模组校正用的影像采集装置，其特征在于，所述旋转轴调节机构设置在所述第一chart图或第二chart图或第三chart图的侧边或竖直方向的中心线。
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