CN107741206B - 平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法，其中，平行光管，包括：筒体，光源，所述光源位于所述筒体的一端；透镜，所述透镜与所述光源相对设置于所述筒体的另一端；沿所述筒体轴向，在所述光源和所述透镜之间设有至少两个标板。使用本发明的平行光管在测量测试模组光轴倾斜角的过程中，可以在不改变平行光管与测试模组之间的相对位置的情况下就可以同时模拟出多种(两种、三种或者更多)距离尺寸，从而能够快速获取测试模组的离焦曲线并准确计算出测试模组的光轴倾斜角度，大幅度提升计算测试模组光轴倾斜角度的效率，节约了时间，对于进一步提高模组的生产能力起到了有益效果。

Description

平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法

技术领域

本发明涉及一种平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法，尤其涉及一种摄像模组光轴倾斜的平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法。

背景技术

随着大视场影像模组尤其是车载模组的需求量越来越大，高清模组的市场需求越来越大，现有针对高清模组的主动对准设备生产效率已无法满足生产需求，迫切需要设计一种高效的大视场模组计算光轴倾斜的方法，从而大幅度提升主动对准设备生产效率，满足生产需求。

现有技术中，通过对摄像模组的位置进行调整完成对摄像模组的光轴倾斜角度的计算。在对光轴倾斜角度进行检测的过程中，需要多次调整摄像模组与平行光管之间的距离，从而实现调整摄像模组与平行光管中标板之间的距离，严重影响了光轴倾斜角度的计算效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平行光管及含该光管的标靶单元及模组检测方法，解决现有模组光轴倾斜角测试过程中光轴倾斜角度计算效率低的问题。

为实现上述发明目的，本发明提供一种平行光管，包括：

筒体；

光源，所述光源位于所述筒体的一端；

透镜，所述透镜与所述光源相对设置，且所述透镜位于所述筒体的另一端；

沿所述筒体轴向，在所述光源和所述透镜之间设有至少两个标板。

根据本发明的一个方面，所述标板沿所述筒体轴向相互平行且间隔设置，且所述标板沿所述筒体轴向的投影相互邻接设置。。

根据本发明的一个方面，所述标板沿所述筒体轴向相互平行且间隔设置，且所述标板沿所述筒体轴向的投影相互间隔设置。

根据本发明的一个方面，所述标板为扇形板。

根据本发明的一个方面，所述筒体中有八个标板。

为实现上述发明目的，本发明提供一种标靶单元，包括：

平行光管；

支承件，用于安装所述平行光管；

驱动装置，用于驱动所述支承件转动。

根据本发明的一个方面，所述支承件与所述平行光管相配合地滑动连接；

所述驱动装置与所述支承件带传动或齿轮传动连接。

根据本发明的一个方面，所述平行光管的筒体上设有第一轨道，所述支承件设有第二轨道上，以及与所述第一轨道和所述第二轨道连接的滑动件。

为实现上述发明目的，本发明提供一种检测方法，包括：

S01.将测试模组放置于标靶单元下方；

S02.采集第一图像，在所述图像中获取第一组感兴趣区域；

S03.计算第一组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第一组点位数据；

S04.调节平行光管的位置，采集第二图像，在所述图像中获取第二组感兴趣区域；

S05.计算第二组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第二组点位数据；

S06.通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出离焦曲线；

S07.通过离焦曲线计算出测试模组的光轴倾斜角度。

根据本发明的一个方面，所述标靶单元至少为五个，其中，四个标靶单元位于矩形或正四边形的四个顶点位置，一个标靶单元位于矩形或正四边形对角线交点的正上方。

根据本发明的一个方面，测试模组与每个所述平行光管的距离均保持一致。

根据本发明的一个方面，在第一图像、第二图像中分别生成与各所述标靶单元相对应的考察区域，其中一个考察区域位于中间位置，其余考察区域位于边缘位置；

通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出的离焦曲线与所述考察区域相对应。

根据本发明的一个方面，通过与边缘位置的各考察区域相对应的离焦曲线之间的波峰位置差计算得出测试模组的光轴倾斜角度。

根据本发明的一个方面，将测试模组放置于标靶单元下方后，还需要调整标靶单元相对测试模组的视场角。

根据本发明的一个方面，所述视场角的范围满足70°-220°。

根据本发明的一个方案，使用本发明的平行光管在测量测试模组光轴倾斜角的过程中，可以在不改变平行光管与测试模组之间的相对位置的情况下就可以同时模拟出多种(两种、三种或者更多)距离尺寸，从而能够快速获取测试模组的离焦曲线并准确计算出测试模组的光轴倾斜角度，大幅度提升计算测试模组光轴倾斜角度的效率，节约了时间，对于进一步提高模组的生产能力起到了有益效果。

根据本发明的一个方案，通过在标板上对称分布黑白两色有利于对测试模组检测过程中对拍摄图像中的感兴趣区域(ROI)的快速捕捉，提高了检测效率，进一步节约了检测时间。

根据本发明的一个方案，通过控制驱动装置的转动就可以连续并准确的控制平行光管的上下移动距离，保证了平行光管运动位置的准确调节，进一步保证了本发明的标靶单元的测试精度。

根据本发明的方法，可以快速准确的计算出测试模组的光轴倾斜角度，通过本发明的检测方法的检测后，根据得出的光轴倾斜角度能够准确校正测试模组的成像误差。根据本发明的测试方法，能够准确的检测出测试模组的光轴倾斜角度，从而使校正测试模组的准确性提高，进一步使得测试模组的成像质量提高。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的平行光管的结构图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的平行光管的立体图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的标板结构图；

图4示意性表示根据本发明的一种实施方式的平行光管中标板布置图；

图5示意性表示根据本发明的一种实施方式的标靶单元的结构图；

图6示意性表示根据本发明的检测方法的流程框图；

图7示意性表示根据本发明的检测方法的第一图像中感兴趣区域的位置图；

图8示意性表示根据本发明的检测方法的第二图像中感兴趣区域的位置图；

图9示意性表示根据本发明的检测方法检测的测试模组的离焦曲线图；

图10示意性表示根据本发明的检测方法检测的测试模组校正后的离焦曲线图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的平行光管1包括筒体11、光源12、透镜13和标板14。在本实施方式中，筒体11为圆柱状中空体。光源12和透镜13分别位于筒体11相对的两端。在筒体11中，标板14位于光源12和透镜13之间。光源12发出的光通过标板14后到达透镜13并且被传递出去，在本实施方式中，沿所述筒体11的轴向，标板14间隔设有至少两个。通过设置多个(两个、三个或者更多)标板14可以使本发明的平行光管11中的标板14与透镜13之间具有多种(两种、三种或者更多)的距离尺寸。因此，使用本发明的平行光管1在测量测试模组光轴倾斜角的过程中，可以在不改变平行光管1与测试模组之间的相对位置的情况下就可以同时模拟出多种(两种、三种或者更多)距离尺寸，从而能够快速获取测试模组的离焦曲线并准确计算出测试模组的光轴倾斜角度，大幅度提升计算测试模组光轴倾斜角度的效率，节约了时间，对于进一步提高模组的生产能力起到了有益效果。

结合图1、图2和图3所示，根据本发明的一种实施方式，标板14整体呈扇形板状。在本实施方式中，标板14为黑白两色的透射式菲林板。如图3所示，关于标板14扇形面的对称中心线，黑白两色对称分布。当然，标板14上黑白两色的分布方式还可以为其它方式，例如，同心圆弧、四边形等。通过在标板14上对称分布黑白两色有利于对测试模组检测过程中对拍摄图像中的感兴趣区域(ROI)的快速捕捉，提高了检测效率，进一步节约了检测时间。

结合图1和图2所示，根据本发明的一种实施方式，沿筒体11的轴向，筒体11中依次设有八个标板14。在本实施方式中，八个标板14中，每个标板14均完全相同。八个标板14均为扇形板。在筒体11中，相邻两个标板14之间均相互平行地间隔设置。同时，标板14固定支承在筒体11的侧壁上。沿筒体11的轴向，八个标板14互不遮挡。同时，标板14沿筒体11轴向的投影邻接设置，即标板14沿筒体11轴向的投影的边缘相互之间相邻并抵靠地设置。通过八个标板14将光源12完全遮挡。通过上述设置，八个标板14依次构成螺旋阶梯状。在本实施方式中，沿筒体11的轴向，标板14的投影面积与筒体11的内圆面积相等，即每个标板14的扇形面积均为筒体11内圆面积的八分之一，如图4所示。在此应当指出的是，筒体11的内圆面积是指筒体11内圆半径所对应的面积。通过设置八个标板14，可以实现本发明的平行光管1相对测试模组能够同时模拟出八个不同的距离尺寸，非常有效的提高了测试模组的测试效率。当然，标板14的个数可以多于八个或者少于八个。当标板14的个数高于八个时，标板14的扇形面积会随之减小，测试模组拍摄的图像中标板14的图像会变得密集。当标板14的个数低于八个时，标板14的扇形面积会随之增大，测试模组拍摄的图像中标板14的图像会变得稀疏。

根据本发明的另一种实施方式，沿筒体11的轴向，筒体11中依次设有八个标板14。在本实施方式中，八个标板14中，每个标板14均完全相同。八个标板14均为扇形板。在筒体11中，相邻两个标板14之间均相互平行地间隔设置。同时，标板14固定支承在筒体11的侧壁上。沿筒体11的轴向，八个标板14互不遮挡。同时，标板14沿筒体11轴向的投影邻接设置，即标板14沿筒体11轴向的投影的边缘相互之间相邻并抵靠地设置。通过上述设置，八个标板14依次构成螺旋阶梯状。在本实施方式中，沿筒体11的轴向，标板14的投影面积小于筒体11的内圆面积，即八个标板14将光源12的部分遮挡，在此应当指出的是，筒体11的内圆面积是指筒体11内圆半径所对应的面积。通过设置八个标板14，可以实现本发明的平行光管1相对测试模组能够同时模拟出八个不同的距离尺寸，非常有效的提高了测试模组的测试效率。当然，标板14的个数可以多于八个或者少于八个。在本实施方式中，标板14还可以设置为扇环形板、等腰梯形板等。

根据本发明的另一种实施方式，沿筒体11的轴向，筒体11中依次设置有八个标板14。在本实施方式中，八个标板14中，每个标板14均完全相同。八个标板14均为扇形板。在筒体11中，相邻两个标板14之间均相互平行地间隔设置。同时，标板14固定支承在筒体11的侧壁上。沿筒体11的轴向，八个标板14互不遮挡。同时，标板14沿筒体11轴向的投影相互间隔设置，即标板14沿筒体11轴向的投影的边缘相互之间留有间隔。通过上述设置，八个标板14依次构成螺旋阶梯状。通过设置八个标板14，可以实现本发明的平行光管1相对测试模组能够同时模拟出八个不同的距离尺寸，非常有效的提高了测试模组的测试效率。当然，标板14的个数可以多于八个或者少于八个。在本实施方式中，标板14还可以设置为扇环形、等腰梯形等。在本实施方式中，标板14还可以设置为扇环形板、等腰梯形板、圆形板等。

如图5所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的标靶单元包括平行光管1、支承件2和驱动装置3。在本实施方式中，平行光管1与支承件2相互连接，支承件2与驱动装置3相互连接。结合图2和图5所示，根据本发明的一种实施方式，支承件2套设在平行光管1的外侧，平行光管1可相对支承件2上下滑动。结合图2和图5所示，通过支承件2的作用实现了平行光管1的上下滑动。在本实施方式中，平行光管1的筒体11上设置有第一轨道111。第一轨道111的数量可以根据实际应用情况而定，在本实施方式中，筒体11上设置有三条第一轨道111，第一轨道111为螺旋轨道。在支承件2上竖直设有呈线性的第二轨道21，第二轨道21与第一轨道111相对应设置。在第一轨道111和第二轨道21之间还设有滑动件4。在本本实施方式中，驱动装置3与支承件2通过带传动或齿轮传动连接。通过驱动装置3驱动支承件2转动，支承件2从而通过第二轨道21依次驱动滑动件4和与滑动件4相连的第一轨道111，就可实现平行光管1的上下移动。通过上述设置，通过控制驱动装置3的转动就可以连续并准确的控制平行光管1的上下移动距离，保证了平行光管1运动位置的准确调节，进一步保证了本发明的标靶单元的测试精度。

根据本发明的平行光管1和采用本发明的平行光管1的标靶单元的说明，进一步说明本发明的检测方法。

如图6所示，根据本发明的一种实施方式，本发明的测试方法包括：

S01.将测试模组放置于标靶单元下方。

在本实施方式中，标靶单元至少设置有五个，当然也可以设置为6个、7个或者更多，按照实际应用情况而定。在本实施方式中，以五个标靶单元进行举例说明。五个标靶单元需要同时支承在一个半球形体的支承架上。在五个标靶单元中有四个标靶单元位于矩形或正方形的四个点上，其余1个标靶单元位于矩形或正方形对角线交点的正上方，即支承架上的中间位置。通过上述设置，将测试模组放置于标靶单元下方后，每个标靶单元上的平行光管1与测试模组之间的距离均为相等的。

在本实施方式中，将测试模组放置于标靶单元下方后，还需要调整标靶单元相对测试模组的视场角。调整标靶单元相对测试模组的视场角的调节范围范围在70°-220°之间。通过上述设置，保证了本发明的测试方法能够满足不同视场角的测试模组的测试要求，使本发明的检测方法的适用范围更加广泛，对于提高对不同视场角的测试模组的检测效率。

S02.对标板14采集第一图像，在所述图像中获取第一组感兴趣区域。

在本实施方式中，接通测试模组，使测试模组对五个标靶单元上的平行光管1中的标板14成像获得第一图像。在第一图像上共有中心视场及四角边缘视场五个考察区域。如图7所示，平行光管1中具有八个标板14，则每个考察区域中标板14的图像具有八个黑白两色的扇形区域构成。通过算法对八个黑白两色的扇形区域提取八个感兴趣区域(region ofinterest，简称R0I)5。在第一图像中，对上述方式对五个考察区域分别提取八个感兴趣区域5，从而得到第一图像中的第一组感兴趣区域。

S03.计算第一组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第一组点位数据。

在本实施方式中，通过图像清晰度识别空间频率响应(Spatial FrequencyResponse，简称SFR)算法对每个考区域提取的八个感兴趣区域5进行计算。通过自动识别获取在设定频率下的八个感兴趣区域5的空间频率响应数值。通过上述方式，对第一组感兴趣区域中的五个考察区域中的感兴趣区域5分别进行计算，分别获得五个考察区域的感兴趣区域5的空间频率响应数值，即第一组点位数据。

S04.调节平行光管1的位置，对标板14采集第二图像，在所述图像中获取第二组感兴趣区域。

在本实施方式中，控制标靶单元上驱动装置3运动，驱动装置3驱动支承件2转动，从而实现平行光管1的上下移动，实现了平行光管1中标板14相对测试模组的距离的调整。在本实施方式中，五个标靶单元对平行光管1的调整是同时进行的，并且五个平行光管1移动的距离也是相同的，即调整后五个平行光管1相对测试模组的距离均保持一致。

在本实施方式中，使测试模组对五个标靶单元上的平行光管1中的标板14成像获得第二图像。在第二图像上同样共有中心视场及四角边缘视场五个考察区域。参见图8，在第二图像中，对五个考察区域分别提取八个感兴趣区域6，从而得到第二图像中标板14的第二组感兴趣区域。第一组感兴趣区域和第二组感兴趣区域在五个考察区域中的位置要保持一致。

S05.计算第二组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第二组点位数据。

在本实施方式中，通过图像清晰度识别空间频率响应(Spatial FrequencyResponse，简称SFR)算法对每个考区域提取的八个感兴趣区域6进行计算。通过自动识别获取在设定频率下的八个感兴趣区域6的空间频率响应数值。通过上述方式，对第二组感兴趣区域中的五个考察区域中的感兴趣区域6分别进行计算，分别获得五个考察区域的感兴趣区域6的空间频率响应数值，即第二组点位数据。

S06.通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出离焦曲线。

在本实施方式中，如图9所示，通过获得的第一组点位数据和第二组点位数据采用多项式拟合方法拟合出离焦曲线。其中，每个考察区域均相对应的有一条离焦曲线，即通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出的离焦曲线共有五条。

S07.通过离焦曲线计算出测试模组的光轴倾斜角度。

在本实施方式中，通过对处于边缘位置的四个考察区域的各离焦曲线之间的波峰位置差进行计算得出测试模组的光轴倾斜角度。

根据本发明的方法，可以快速准确的计算出测试模组的光轴倾斜角度，通过本发明的检测方法的检测后，根据得出的光轴倾斜角度能够准确校正测试模组的成像误差。对比图9和图10所示，根据本发明的测试方法，调整后的测试模组的离焦曲线中，与每个考察区域相对应的离焦曲线的波峰位置均位于中心轴上。从而可知，通过本发明的测试方法能够准确的检测出测试模组的光轴倾斜角度，从而使校正测试模组的准确性提高，进一步使得测试模组的成像质量提高。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种平行光管(1)，包括：

筒体(11)；

光源(12)，所述光源(12)位于所述筒体(11)的一端；

透镜(13)，所述透镜(13)与所述光源(12)相对设置，且所述透镜(13)位于所述筒体(11)的另一端；其特征在于：

沿所述筒体(11)轴向，在所述光源(12)和所述透镜(13)之间设有至少两个标板(14)；

所述标板(14)沿所述筒体(11)轴向相互平行且间隔设置，且所述标板(14)沿所述筒体(11)轴向的投影相互邻接设置，或者，所述标板(14)沿所述筒体(11)轴向相互平行且间隔设置，且所述标板(14)沿所述筒体(11)轴向的投影相互间隔设置。

2.根据权利要求1所述的平行光管，其特征在于，所述标板(14)为扇形板。

3.根据权利要求1所述的平行光管，其特征在于，所述筒体(11)中有八个标板(14)。

4.一种采用权利要求1-3之一所述的平行光管的标靶单元，其特征在于，包括：

平行光管(1)；

支承件(2)，用于安装所述平行光管(1)；

驱动装置(3)，用于驱动所述支承件(2)转动。

5.根据权利要求4所述的标靶单元，其特征在于，所述支承件(2)与所述平行光管(1)相配合地滑动连接；

所述驱动装置与所述支承件带传动或齿轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的标靶单元，其特征在于，所述平行光管(1)的筒体(11)上设有第一轨道(111)，所述支承件(2)设有第二轨道(21)上，以及与所述第一轨道(111)和所述第二轨道(21)连接的滑动件(4)。

7.一种采用权利要求4-6之一所述的标靶单元的检测方法，包括：

S01.将待确定光轴倾斜角度的测试模组放置于标靶单元下方；

S02.采集第一图像，在所述第一图像中获取第一组感兴趣区域；

S03.计算第一组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第一组点位数据；

S04.调节平行光管(1)的位置，采集第二图像，在所述第二图像中获取第二组感兴趣区域；

S05.计算第二组感兴趣区域的空间频率响应值，得到第二组点位数据；

S06.通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出离焦曲线；

S07.通过离焦曲线计算出测试模组的光轴倾斜角度。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述标靶单元至少为五个，其中，四个标靶单元位于矩形或正四边形的四个顶点位置，一个标靶单元位于矩形或正四边形对角线交点的正上方。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，待确定光轴倾斜角度的测试模组与每个所述平行光管(1)的距离均保持一致。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，在第一图像、第二图像中分别生成与各所述标靶单元相对应的考察区域，其中一个考察区域位于中间位置，其余考察区域位于边缘位置；

通过第一组点位数据和第二组点位数据拟合出的离焦曲线与所述考察区域相对应。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，通过与边缘位置的各考察区域相对应的离焦曲线之间的波峰位置差计算得出测试模组的光轴倾斜角度。

12.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，将待确定光轴倾斜角度的测试模组放置于标靶单元下方后，还需要调整标靶单元相对测试模组的视场角。

13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述视场角的范围满足70°-220°。

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