CN109462752A - 一种摄像模组光心位置测量方法及装置 - Google Patents

一种摄像模组光心位置测量方法及装置 Download PDF

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CN109462752A CN201811376719.XA CN201811376719A CN109462752A CN 109462752 A CN109462752 A CN 109462752A CN 201811376719 A CN201811376719 A CN 201811376719A CN 109462752 A CN109462752 A CN 109462752A
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曾菲菲
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    • H04N17/00Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
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Abstract

本发明提供了一种摄像模组光心位置测量方法及装置,该方法包括以下步骤:步骤1、获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X;步骤2、获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;步骤3、获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。该装置包括测试机台、标定图和图像显示测量装置;标定图设有中心点和多个标定点;图像显示测量装置用于显示待测摄像模组拍摄获取的图像和测量;测试机台包括底台和标定图固定架;标定图设于标定图固定架的水平架上。本发明能够实现快捷有效的进行摄像模组光心位置的测量,提高生产效率,降低生产成本。

Description

一种摄像模组光心位置测量方法及装置
技术领域
本发明涉及了摄像技术领域,特别是涉及了一种摄像模组光心位置测量方法及装置。
背景技术
摄像模组的光心位置对成像效果具有重要影响,现在摄像模组的生产过程中,均需要对摄像模组的光心位置进行测量是,从而保证产品质量。
传统的摄像模组的光心位置的测量可以是利用摄像模组光心位置与边缘位置的光照度的变化来确定的,但是,该方法受光源照度的均匀程度影响较大,若是不均匀常常导致测量结果的极大误差;也可以是采用张正友标定光心的方法,但该方法需要多张拍摄图像,消耗时间长,生产效率低。现也有提出了多种新的摄像模组的光心位置测量方法,都一般都需要使得待测摄像模组的光心对准标定图中心或相关标定点,对位操作繁多,工艺难度大,生产效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是能够提供一种种摄像模组光心位置测量方法及装置,实现快捷有效的进行摄像模组光心位置的测量,提高生产效率,降低生产成本。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种摄像模组光心位置测量方法,包括以下步骤:
步骤1、获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X;
步骤2、获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;
步骤3、获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤1包括:
将待测摄像模组和标定图安装于测试机台上;
量取待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第一垂向距离H1;
以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第一偏移图像,获取标定图中心在第一偏移图像中的第一成像位置;
调整标定图与待测摄像模组的垂向距离,量取调整后待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第二垂向距离H2;
以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第二偏移图像,获取标定图中心在第二偏移图像中的第二成像位置;
根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X。
作为本发明的一种优选方案,所述根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X包括:
以所述待测摄像模组的镜头中心在待测摄像模组感光面的投影位置为坐标原点,在所述感光面所在平面上建立坐标系,设定第一成像位置在该坐标系中的坐标值为S1,设定第二成像位置在该坐标系中的坐标值为S2;根据以下计算式计算偏移量X:
X/S1=H1/F;
X/S2=H2/F;
S1-S2=ds;
其中,F为待测摄像模组的焦距,ds为第一成像位置和第二成像位置的偏差值。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤2包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;
以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤3包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:
C=D+F*tan(angle)/P+X;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。
进一步地,提供另一种摄像模组光心位置测量方法,包括以下步骤:
步骤1:设置一位于待测摄像模组和标定图中间的增距镜,且使所述增距镜的中心对准标定图中心;
步骤2:获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;
步骤3:获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤2包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;
以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。
作为本发明的一种优选方案,所述步骤3包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:
C=D+F*tan(angle)/P;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。
进一步地,提供一种摄像模组光心位置测量装置,包括测试机台、设置在测试机台上的标定图和图像显示测量装置;所述标定图设有中心点和多个标定点;所述图像显示测量装置用于与待测摄像模组电性连接并显示待测摄像模组拍摄获取的图像和进行测量;所述测试机台包括底台和设于底台上的标定图固定架;所述标定图固定架包括固定于底台上的垂向架和设与垂向架上且能沿所述垂向架做垂向运动的水平架;所述标定图设于所述水平架上。
作为本发明的一种优选方案,还包括设于所述测试机台上的增距镜;所述测试机台还包括设于所述底台上的增距镜固定架,所述增距镜设于所述增距镜固定架上。
本发明具有如下技术效果:本发明提供的摄像模组光心位置测量方法及装置通过获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X,标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle,对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C;从而能够快速有效地实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,有效提高了生产效率;此外,在设置了增距镜后,由于增距镜可以模拟远距离的光路,设置了增距镜后,相当于标定图相当于待测摄像模组的距离足够大,在足够大的成像距离的前提下,待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的偏差对成像位置的偏差很小,因此设置了增距镜后,通过获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle和对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;根据所述标定图中心坐标D和夹角angle就可以得到待测摄像模组的光心坐标C;从而能够快速有效地实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,且能进一步减少成像次数,有效提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种摄像模组光心位置测量方法的流程框图;
图2为本发明实施例一提供的一种标定图中心的成像路径示意图;
图3为本发明实施例一提供的一种第一成像位置在该坐标系中的坐标值示意图;
图4为本发明实施例二提供的一种摄像模组光心位置测量方法的流程框图;
图5为本发明实施例二提供的一种增距镜的模拟距离示意图;
图6为本发明实施例三提供的一种摄像模组光心位置测量装置的结构示意图;
图7为本发明实施例三提供的一种测试机台的结构示意图;
图8为本发明实施例三提供的一种标定图固定架的结构示意图;
图9为本发明实施例三提供的一种铰接结构的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的,技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明实施方式作进一步详细说明。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。
实施例一
如图1所示,其表示了本实施例提供的一种摄像模组光心位置测量方法。该摄像模组光心位置测量方法具体包括以下步骤:
步骤1、获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X;
步骤2、获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;
步骤3、获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
本实施例提供的一种摄像模组光心位置测量方法通过获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X,标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle,对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C;从而能够快速有效地实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,有效提高了生产效率。
具体地,在本实施例中,所述步骤1包括:
将待测摄像模组和标定图安装于测试机台上;量取待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第一垂向距离H1,具体地,镜头中心是指镜头的几何中心,标定图中心是指标定图的几何中心;以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第一偏移图像,获取标定图中心在第一偏移图像中的第一成像位置;调整标定图与待测摄像模组的垂向距离,量取调整后待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第二垂向距离H2;以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第二偏移图像,获取标定图中心在第二偏移图像中的第二成像位置;根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X。
具体地,将待测摄像模组和标定图安装于测试机台后,在待测摄像模组的镜头中心与标定图中心存在偏移量时,获取第一偏移图像时的待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离为第一垂向距离H1,标定图中心a的成像路径如图2中线段aa’所示;获取第二偏移图像时,此时待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离为第二垂向距离H2,标定图中心a的成像路径如图2中线段aa”所示;从而在分别获取到第一偏移图像和第二偏移图像后,标定图中心在第一偏移图像中的成像点与在第二偏移图像中的成像点会存在一定的位置偏差,即第一成像位置与第二成像位置之间会存在一定的偏差,由于H1、H2均已知,且待测摄像模组的焦距F也已知,从而再结合第一成像位置和第二成像位置即可有效获取到取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X;这样,仅需对标定图进行分别进行两次成像就可以获取到标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X,方便快捷,能够有效提高生产效率和降低生产成本。
具体地,所述根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X包括:以所述待测摄像模组的镜头中心在待测摄像模组感光面的投影位置为坐标原点,在所述感光面所在平面上建立坐标系,设定第一成像位置在该坐标系中的坐标值为S1,设定第二成像位置在该坐标系中的坐标值为S2;根据以下计算式计算偏移量X:
X/S1=H1/F;
X/S2=H2/F;
S1-S2=ds;
其中,F为待测摄像模组的焦距,ds为第一成像位置和第二成像位置的偏差值。
这样,由于H1、H2、F均已知,且ds为第一成像位置和第二成像位置的偏差值,可以分别对比第一偏移图像和第二偏移图像并进行测量得出,从而如图3所示,此时以所述待测摄像模组的镜头中心在待测摄像模组感光面的投影位置为坐标原点,在所述感光面所在平面上建立的坐标系后,设定该坐标原点为O,此时的第一成像位置在该坐标系中的坐标值S1即为a’O的距离,第二成像位置在该坐标系中的坐标值为S2即为a”O的距离,从而根据相似三角形原理可以列出以上计算式,此时由于ds为第一成像位置和第二成像位置的偏差值已知,因此并不需要获取S1与S2的数值,可以有效实现偏移量X的计算。当然,由于H1、H2、F、ds均已知及第一成像图像和第二成像图像的对应关系,此时的偏移量X唯一,从而采用其他方法计算获取偏移量X也是可行的,本发明并不以此为限。具体地,关于ds的获取可以是在第一偏移图像和第二偏移图像上建立相同的坐标系,例如是以第一偏移图像的左下角边缘点为原点,以第一偏移图像的两条边缘边方向为X轴和Y轴,同样地,在第二偏移图像上建立相同的坐标系即以与第一偏移图像的左下角边缘点对应的左下角边缘点为原点,已同样的边缘边方向为X轴和Y轴,建立相同的直径坐标系;此时可以分别测量第一成像位置的坐标值和第二成像位置的坐标值并进行比较得出偏差值。当然,具体的坐标形式、坐标系原点及坐标轴方向并不以此为限,例如采用极坐标系等其他坐标系也是可行的,只要是能够得到对应的第一成像位置和第二成像位置的偏差值即可。
具体地,在本实施例中,所述步骤2包括:获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。需要说明的是,获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像并不限于在本步骤中重新进行拍摄获取到的新图像作为夹角偏差图像,在以上步骤中获取到的拍摄图像只有满足标定点的要求也可以为夹角偏差图像。
具体地,在本实施例中,可以采用以下方法求取所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程:以所述待测摄像模组感光面的中心为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,具体地,在所述标定图中设有的标定点数量为至少三个;在拍摄获得的夹角偏差图像中确定第i标定点的坐标为(xi’,yi’,0);测量所述标定图中第一标定点到所述待测摄像模组的镜头表面的距离H,根据如下计算式计算获得第一标定点在坐标系M中的坐标(x1,y1,z1):
其中,(Cx,Cy,0)表示所述待测摄像模组感光面中心的坐标,S表示第一标定点的像点到所述待测摄像模组镜头表面的距离,满足1/H+1/S=1/F,F为所述摄像模组镜头的焦距,这样,第一标定点在坐标系M中的坐标(x1,y1,z1)已知。同样地,按照如下计算式可以计算得到第i标定点在坐标系M中的x坐标值和y坐标值:
继而可以根据标定点之间形成的三角形的边与角的关系建立方程组,计算第i标定点在坐标系M中的z坐标值。优选地,具体地,在标定图中设置第一标定点和另外两个标定点依次为A点、B点和C点,且三点构成直角三角形,其中A点为直角点,A点坐标(x1,y1,z1),B点坐标(x2,y2,z2),C点坐标(x3,y3,z3),根据可建立以下方程组:
这样,就可以求解得到B点、C点的坐标。从而,根据三个标定点在坐标系M中的坐标,可以确定标定图所在平面在坐标系M中的平面方程,优选地,可以设定更多的标定点,采用最小二乘法拟合获得所述标定图所在平面在坐标系M中的平面方程,具体地,所述标定图中各标定点在坐标系M中的坐标(xi,yi,zi),设所述标定图所在平面的平面方程为z=a*x+b*y+c;令以S取值最小,求解获得a、b、c,从而可以得到标定图所在平面的平面方程。具体地,也可以是设置四个标定点,且四个标定点构成同一个矩形的四个角点,这样在计算得到四个标定点的坐标后,可以采用其中三个坐标点的数值作为已知数建立一组关于求解a、b、c的方程组,这样可以建立四组方程组,在分别计算得到四个a、b、c的值后进行求平均值,并将求平均值后得到的a、b、c值代入得到标定图所在平面的平面方程。
具体地,求解得到平面方程后,可以任意取三点(x01,y01,z01)、(x02,y02,z02)、和(x01,y01,z01),通过以下计算式求得标定图所在平面与待测摄像模组感光面的夹角angle:
具体地,夹角angle可以包括标定图所在平面与x轴的夹角anglex和与y轴的夹角angley。
具体地,所述步骤3包括:获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:C=D+F*tan(angle)/P+X;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。需要说明的是,获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像并不限于在本步骤中重新进行拍摄获取到的新图像作为光心偏差图像,在以上步骤中获取到的拍摄图像只有满足标定图中心的要求也可以为光心偏差图像。具体地,此时的标定图中心坐标可以为相对坐标也可以为绝对坐标,例如,当所述标定图中心坐标为相对坐标时,可以是将标定图中心相对于光心偏差图像的图像中心的坐标,即是在光心偏差图像中标定图中心与图像中心的偏移值,这样,获取到的光心坐标C也为相对坐标且是相对于感光面中心的坐标,即为待测摄像模组的光心与其感光面中心之间的偏移值;当所述标定图中心坐标为绝对坐标时,获取到的光心坐标也为绝对坐标,当然,采用绝对坐标的情况下,坐标系的建立可以根据需要选取坐标原点与坐标轴建立。
这样,使用本实施例提供的摄像模组光心位置测量方法获取待测摄像模组的光心坐标,能够有效减少了待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,有效提高了生产效率。
实施例二
如图4所示,其表示了本实施例提供的一种摄像模组光心位置测量方法。该摄像模组光心位置测量方法,包括以下步骤:步骤1:设置一位于待测摄像模组和标定图中间的增距镜,且使所述增距镜的中心对准标定图中心;步骤2:获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;步骤3:获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
本实施例提供的一种摄像模组光心位置测量方法通过设置增距镜,由于增距镜可以模拟远距离的光路,设置了增距镜后,相当于标定图相当于待测摄像模组的距离足够大,在足够大的成像距离的前提下,待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的偏差对成像位置的偏差很小,因此设置了增距镜后,通过获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle和对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;根据所述标定图中心坐标D和夹角angle就可以得到得到待测摄像模组的光心坐标C;从而能够快速有效地实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,且能进一步减少成像次数,有效提高了生产效率。
具体地,在本实施例中,如图5所示,以所述增距镜的模拟距离H3为10m为例,当待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X为5mm时,焦距F=2mm,像素尺寸P=1um时,成像后由偏移量X导致的标定图中心与图像中心的偏移量为1个像素,考虑到实际操作上,仅用简单目测即可保证当待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X小于5mm,因此设置了增距镜后,能够有效避免待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的偏差对成像位置的影响,从而可以避免对偏移量X的计算,从而减少成像次数,提高生产效率。
具体地,在本实施例中,所述步骤1之后还包括:设定根据所述增距镜的模拟距离H3、待测摄像模组的焦距F、像素尺寸P计算偏移量阈值Y,调节待测摄像模组使得待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X小于偏移量阈值Y。具体地,由于增距镜的模拟距离H3、待测摄像模组的焦距F、像素尺寸P均为已知值,因此可以计算出任一个偏移量X会导致的标定图中心与图像中心的偏移量的大小;因此当需要该偏移量的大小小于1个像素时,以模拟距离H3为10m,焦距F=2mm,像素尺寸P=1um为例,可以计算出偏移量阈值Y=5mm,因此调节待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X小于偏移量阈值即5mm时,就可以有效避免偏移量X带来的成像影响;设置了增距镜后,相当于有效放大了偏移量阈值,因此也降低了对待测摄像模组的调节要求,降低了工艺难度,提升了生产效率。
同样地,与前一实施例类似,所述步骤2可以包括:所述待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。
具体地,在本实施例中,所述步骤3包括:获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:C=D+F*tan(angle)/P;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。具体地,此时的标定图中心坐标可以为相对坐标也可以为绝对坐标,例如,当所述标定图中心坐标为相对坐标时,可以是将标定图中心相对于光心偏差图像的图像中心的坐标,即是在光心偏差图像中标定图中心与图像中心的偏移值,这样,获取到的光心坐标C也为相对坐标且是相对于感光面中心的坐标,即为待测摄像模组的光心与其感光面中心之间的偏移值;当所述标定图中心坐标为绝对坐标时,获取到的光心坐标也为绝对坐标,当然,采用绝对坐标的情况下,坐标系的建立可以根据需要选取坐标原点与坐标轴建立。
这样,使用本实施例提供的摄像模组光心位置测量方法获取待测摄像模组的光心坐标,有效减少了待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,且能进一步减少成像次数,有效提高了生产效率。
实施例三
如图6-7所示,其显示了本实施例提供的一种摄像模组光心位置测量装置。该摄像模组光心位置测量装置用于实现以上实施例所述的摄像模组光心位置测量方法,包括测试机台1、设置在测试机台1上的标定图2和图像显示测量装置3;所述标定图1设有中心点和多个标定点;所述图像显示测量装置3用于与待测摄像模组电性连接并显示待测摄像模组拍摄获取的图像和进行测量;所述测试机台1包括底台11和设于底台11上的标定图固定架12;所述标定图固定架12包括固定于底台1上的垂向架121和设于垂向架121上且能沿所述垂向架121做垂向运动的水平架122;所述标定图2设于所述水平架122上。进一步地,还可以包括设于所述测试机台1上的增距镜4;所述测试机台1还包括设于所述底台11上的增距镜固定架13,所述增距镜4设于所述增距镜固定架13上。具体地,在本实施例中,所述测试机台1还包括套设于所述标定图固定架12外的保护架14,所述图像显示测量装置3通过铰接结构5固定于所述保护架上。
具体地,使用本实施例提供的摄像模组光心位置测量装置用于测量摄像模组光心位置时,由于设有具有中心点和多个标定点的标定图2,将待测摄像头模组固定于测试机台1上后,就可以通过待测摄像头模组对所述标定图2进行成像并通过图像显示测量装置3进行显示和测量;而且由于所述标定图2设于标定图固定架12上能沿垂向架121做垂向运动的水平架122上,从而可以方便有效调节标定图2与待测摄像模组之间的距离,因此可以有效方便获取第一偏差图像、第二偏差图像,夹角偏差图像和光心偏差图像,从而有效方便获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X,标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle,对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;从而能够快速有效地根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C,实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,有效提高了生产效率。具体地,设置了增距镜后,由于增距镜可以模拟远距离的光路,设置了增距镜后,相当于标定图相当于待测摄像模组的距离足够大,在足够大的成像距离的前提下,待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的偏差对成像位置的偏差很小,因此设置了增距镜后,通过获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle和对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D;根据所述标定图中心坐标D和夹角angle就可以得到得到待测摄像模组的光心坐标C;从而能够快速有效地实现对摄像模组光心位置的测量,在测量过程中能够有效减少待测摄像模组与标定图之间的对位操作,整体作业简单、易于实现,且能进一步减少成像次数,有效提高了生产效率。
具体地,如图8所述,所述垂向架121包括固定于底台11上的底座1211和设于所述底座11上的多个垂向导向杆1212,所述水平架122套设于所述垂向导向杆1212上。优选地,所述垂向导向杆1212的数量为六根。具体地,所述六根垂向导向杆1212分为两组,所述水平架每一侧套设于3根垂向导向杆1212上。优选地,所述垂向导向杆1212可以分为丝杆和限位杆,作为丝杆可以驱动和控制水平架122的上移和下移,限位杆可以有效保证水平架122在移动过程中保持平面的一致;具体地,作为丝杆的垂向导向杆1212的数量为两根,每组一根,作为丝杆的垂向导向杆1212的两侧分别为限位杆。这样的垂向架121结构简单,而且能够有效保证水平架122的垂向运动的稳定性,有效保证了光心位置测量的准确性。
具体地,所述增距镜固定架13通过导轨底座15固定于所述底台11上。所述增距镜固定13可以成Z字形布置,所述示增距镜固定架13的上表面用于放置增距镜4,下表面用于固定于导轨底座15上,优选地,所述导轨底座15的导轨布置于两侧面上,所述增距镜固定架13可以通过与导轨配合的滑轮或者滑块固定于导轨底座上,这样,可以通过调节增距镜固定架13在导轨底座15上的位置实现调节增距镜4与待测摄像模组的相对位置;且设在侧面的导轨能够有效保证增距镜固定架13与导轨底座的固定效果和运动的稳定性,从而有效保证了增距镜4能够与待测摄像模组对位,保证了光心位置测量的准确性。具体地,所述测试机台上还设有用于放置待测摄像模组的六轴驱动架16。这样,设在六轴驱动架16上的待测摄像模组可以除了能够调节与增距镜的位置后,还能够有效调节待测摄像模组的角度,从而有效保证了测量光心位置的准确性和灵活性。
优选地,如图9所示,所述铰接结构5包括固定于保护架14上的铰接座51、铰接于所述铰接座51上的转动杆522和固定于所述转动杆52上的固定座53;所述图像显示测量装置3固定于所述固定座53上。这样,通过铰接结构5的设置,可以实现图像显示测量装置3与测试机台1的固定而且能够实现转动,因此有效方便了在光心测量过程中的随时观测成像图像,提高生产效率。优选的,所述铰接结构5还可以包括有限位板,限位板可以是固定于铰接座51上并向所述固定座53延伸的挡板,这样当固定座53转动角度过大时可以收到限位板的限制而停止转动,这样可以有效有效避免图像显示测量装置3与测试机台1相撞,提高产品质量。具体地,在本实施例中,所述标定图2通过显示装置进行显示。即此时的标定图2可以为显示了具有中心点和标定点的显示装置,当然,所示标定图2也可以为能够显示了具有中心点和标定点的的其他载体,例如标定图纸等等,本发明并不以此为限。
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)

1.一种摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、获取待测摄像模组的镜头中心和标定图中心的偏移量X;
步骤2、获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;
步骤3、获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
2.根据权利要求1所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述步骤1包括:
将待测摄像模组和标定图安装于测试机台上;
量取待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第一垂向距离H1;
以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第一偏移图像,获取标定图中心在第一偏移图像中的第一成像位置;
调整标定图与待测摄像模组的垂向距离,量取调整后待测摄像模组的镜头中心与标定图中心的垂向距离作为第二垂向距离H2;
以待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得第二偏移图像,获取标定图中心在第二偏移图像中的第二成像位置;
根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X。
3.根据权利要求2所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述根据所述第一垂向距离H1、第二垂向距离H2、第一成像位置和第二成像位置获取标定图中心和待测摄像模组的镜头中心的偏移量X包括:
以所述待测摄像模组的镜头中心在待测摄像模组感光面的投影位置为坐标原点,在所述感光面所在平面上建立坐标系,设定第一成像位置在该坐标系中的坐标值为S1,设定第二成像位置在该坐标系中的坐标值为S2;根据以下计算式计算偏移量X:
X/S1=H1/F;
X/S2=H2/F;
S1-S2=ds;
其中,F为待测摄像模组的焦距,ds为第一成像位置和第二成像位置的偏差值。
4.根据权利要求1所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述步骤2包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;
以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。
5.根据权利要求1所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述步骤3包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D、偏移量X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:
C=D+F*tan(angle)/P+X;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。
6.一种摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:设置一位于待测摄像模组和标定图中间的增距镜,且使所述增距镜的中心对准标定图中心;
步骤2:获取标定图与待测摄像模组的感光面的夹角angle;
步骤3:获取对所述标定图拍摄成像后的图像中的标定图中心坐标D,根据所述标定图中心坐标D和夹角angle得到待测摄像模组的光心坐标C。
7.根据权利要求6所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述步骤2包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的夹角偏差图像,在所述标定图中设有标定点;
以所述待测摄像模组感光面的任一点为原点,以所述感光面所在平面为xOy平面建立三维直角坐标系,根据所述标定图中标定点在所述三维直角坐标系中的坐标,求取所述标定图所在平面在所述三维直角坐标系中的平面方程,根据所述平面方程计算所述标定图所在平面与所述待测摄像模组感光面的夹角angle。
8.根据权利要求6所述的摄像模组光心位置测量方法,其特征在于,所述步骤3包括:
获取由待测摄像模组对所述标定图进行拍摄获得的光心偏差图像,获取在所述光心偏差图像中的标定图中心坐标D;根据标定图中心坐标D X和夹角angle及以下计算式得到待测摄像模组的光心坐标C:
C=D+F*tan(angle)/P;其中,F为待测摄像模组的焦距,P为像素尺寸。
9.一种摄像模组光心位置测量装置,其特征在于,包括测试机台、设置在测试机台上的标定图和图像显示测量装置;所述标定图设有中心点和多个标定点;所述图像显示测量装置用于与待测摄像模组电性连接并显示待测摄像模组拍摄获取的图像和进行测量;所述测试机台包括底台和设于底台上的标定图固定架;所述标定图固定架包括固定于底台上的垂向架和设与垂向架上且能沿所述垂向架做垂向运动的水平架;所述标定图设于所述水平架上。
10.根据权利要求9所述的摄像模组光心位置测量装置,其特征在于,还包括设于所述测试机台上的增距镜;所述测试机台还包括设于所述底台上的增距镜固定架,所述增距镜设于所述增距镜固定架上。
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