CN110012288B - 一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置，所述方法包括：获取待调镜头的边缘展开图；将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。本发明由于是同过待调镜头的边缘展开图与标准图样进行匹配而获得的待调角度，在匹配的过程中无需多次缩放和转动待调镜头或标准图样，避免了圆周形式的匹配，极大提高了视觉识别效率。

Description

一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置

技术领域

本发明涉及摄像头模组调焦技术领域，具体而言，涉及一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置。

背景技术

现代自动化设备通常需要对生成对象进行视觉定位、识别对准，目前现有方法是通过建立标准工件模板，对待测工件制作不同分辨率的图像，对待测工件的图像进行多次缩放、旋转以使其匹配标准工件模板，从而确定待测工件的位置与角度。

而目前的摄像头模组自动调焦机也是此种自动化设备，具体的定位过程如下：利用工业相机对待调整的摄像头模组进行拍照，然后将获得的图像与标准摄像头模组的模板图样进行比对，从而识别到待调整的摄像头模组的位置和需要旋转角度，再让调焦机调焦环卡口将镜头卡入待装配的位置，完成定位和装配。

但现有的定位方式存在如下缺点由于存在多次缩放和旋转匹配，造成视觉识别速度慢，自动化生产效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置，解决了目前镜头定位需要进行多次缩放和多次旋转匹配所存在的定位效率低的问题。

第一方面，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种摄像头模组镜头的视觉定位方法，包括：

获取待调镜头的边缘展开图；

将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

优选地，所述获取待调镜头的边缘展开图，包括：

根据所述待调镜头，获取两周或两周以上的所述待调镜头的边缘展开图。

优选地，所述获取待调镜头的边缘展开图，包括：

获取待调镜头的边缘图像；

将所述待调镜头的边缘图像从预设方向开始，并沿所述待调镜头外边缘所在的圆周进行展开，获得所述待调镜头的边缘展开图。

优选地，所述将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度，包括：

将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；

根据所述匹配位置，确定所述待调角度。

优选地，所述方法，还包括：

获取所述待调镜头的通光孔图像；

根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种摄像头模组镜头的视觉定位装置，包括：

第一获取模块，用于获取待调镜头的边缘展开图；

第一匹配模块，用于将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

调整装配模块，用于根据所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

优选地，所述获取模块，还用于：

根据所述待调镜头，获取两周或两周以上的所述待调镜头的边缘展开图。

优选地，匹配模块，还用于：

将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；

根据所述匹配位置，确定所述待调角度。

优选地，所述装置，还包括：

第二获取模块，用于获取所述待调镜头的通光孔图像；

位移确定模块，用于根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取待调镜头的边缘展开图；

将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

根据所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

本申请实施例中提供的一种摄像头模组镜头的视觉定位方法及装置，其中方法包括：获取待调镜头的边缘展开图；将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；根据所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。本发明由于是同过待调镜头的边缘展开图与标准图样进行匹配而获得的待调角度，在匹配的过程中无需多次缩放和转动待调镜头或标准图样，避免了圆周形式的匹配，极大提高了视觉识别效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本发明第一实施例中提供的一种摄像头模组镜头的视觉定位方法的流程图；

图2为图1中步骤S10的一种具体实施方式的流程图；

图3为本发明第一实施例中提供的镜头的结构示意图；

图4为本发明第一实施例中待调镜头的边缘展开图与标准图样的匹配过程示意图；

图5为本发明第二实施例中提供的一种摄像头模组镜头的视觉定位装置的功能模块图；

图6为本发明第三实施例中提供的一示例性的摄像头模组镜头的视觉定位装置结构框图；

图7为本发明第四实施例中提供的一种计算机可读存储介质的功能模块图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参照图1，在本实施例中提供一种摄像头模组镜头的视觉定位方法，图1示出了该方法的流程图，所述方法包括：

步骤S10：获取待调镜头的边缘展开图；

步骤S20：将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

步骤S30：基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

在步骤S10中，待调镜头即为摄像头模组的镜头，其中，摄像头模组可包括含有音圈马达的摄像头模组，以及不含音圈马达的摄像头模组。

标准镜头例如可为进行镜头装配时最佳装配角度的镜头，该最佳装配角度下的镜头可以使得镜头的外侧纹理与装配位置(如底座或音圈马达)的内侧纹理最为匹配。当然，并不以此为限，可以理解也可以其他实际最佳需求标准设定标准镜头，只要根据预设目的设置标准镜头即可。进一步的，标准图样为从指定方向开始对该最佳匹配角度下的镜头(标准镜头)的边缘图像，沿该标准镜头外边缘所在的圆周进行展开获得的边缘展开图。需要说明的是，指定方向可以设置为圆周上的任意方向。

由于标准图样为标准镜头从预设的展开位置开始沿完整的一周的边缘展开图，为了方便步骤S20中使用待调镜头的边缘展开图与标准图样的匹配，步骤S10中待调镜头的边缘展开图应当展开为待调镜头的边缘图像的两周或两周以上，即将待调镜头的边缘图像沿圆周展开并延伸至大于等于720度。具体的，待调镜头的边缘图像的一周为对应360度的边缘展开图，待调镜头连续拼接的两周为对应720度的待调镜头的边缘展开图，以此类推。

在本实施例中，优选地，可采用待调镜头的720度(两周)对应的边缘展开图，该长度待调镜头的边缘展开图可与标准图样实现任意区段的匹配，且不存在多余的长度，节省资源。

请参阅图2，在本实施例中，提供一种待调镜头的边缘展开图的具体获取方式：

步骤S11：获取待调镜头的边缘图像；

例如，可通过工业相机对镜头进行拍照，然后获得镜头的边缘图像，如图3所示，图3中示出了镜头的外边缘与通光孔的边缘(图示中的镜头外边缘101，通光孔102)。此外，也可通过扫描仪器对镜头进行扫描，获得镜头的边缘图像。

步骤S12：将所述待调镜头的边缘图像从预设方向开始，并沿所述待调镜头外边缘所在的圆周进行展开，获得所述待调镜头的边缘展开图。

在步骤S12中，可以以边缘图像的预设方向(可与上述的指定方向相同或不同)为起点，对边缘图像进行展开。若展开一周(360度)，即可从边缘图像的起点位置沿360度圆周展开，然后继续进行延展一周或一周以上；最后，将延展后的展开图作为待调镜头的边缘展开图。

步骤S20：将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度。

在步骤S20中，标准图样为标准镜头的边缘展开图，该标准图样对应的镜头状态位置为进行装配的位置。因此，需要将待调镜头调整到标准图样对应的位置。具体的，步骤S20包括：

1、将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置。

2、根据所述匹配位置，确定所述待调角度。

在进行形状匹配时，可进行图样比例的适配，保证匹配精度。

在进行形状匹配时，可具体匹配待调镜头的边缘展开图与标准图样的边缘凸起，该边缘凸起对应待调镜头外侧的凸起，如图3所示的镜头外边缘101。

若待调镜头的边缘展开图与标准图样的比例相同，可将待调镜头的边缘展开图从起点位置依次与标准图样进行匹配，直到在待调镜头的边缘展开图上匹配到与标准图样最相似的区段，可将该最相似的区段的任意点作为匹配位置；优选地，可将该最相似的区段的起始点作为匹配位置；然后根据该匹配位置与起点位置的长度就可计算得到待调镜头的边缘展开图从起点位置到匹配位置的长度所对应的角度，该角度即为待调角度。

例如，如图4所示，若预设方向与指定方向相同；其中示出了待调镜头的720度(两周)对应的边缘展开图104；标准图样103与待调镜头的边缘展开图104进行匹配，匹配到最相似的区段为区段A-B，可将区段A-B中的A侧端部作为匹配位置；可采用现有的图像识别技术进行标准图样103与待调镜头的边缘展开图104的相似度匹配。

具体如，A点之前的待调镜头的边缘展开图104的长度占待调镜头的一周边缘展开图长度的1/8，那么根据圆周计算公式可以求取到待调角度为π*1/8＝45°。

需要说明的是，若预设方向与指定方向不同的情况下，需要就计算结果进行修正，修正角度为指定方向与预设方向之间的角度差值，具体为待调角度为π*1/8+修正角度＝45°+修正角度。

在步骤S30中，可通过自动调焦机对镜头按照待调角度进行转动，最后保证待调镜头的外围纹理与摄像头模组的底座或音圈马达上的开口(卡入镜头的位置)的内侧纹理相匹配。

通常的，在将待调镜头进行装配前还需要对待调镜头的位置进行调整，例如，通过待调镜头的通光孔进行定位。

进一步的，在本实施例中的摄像头模组镜头的视觉定位方法，还可包括如下步骤：

A、获取所述待调镜头的通光孔图像；

具体的，通光孔图像可通过工业相机对镜头进行拍照获取，参照步骤S11。

B、根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

此时，步骤S30具体包括：根据所述待调位移将所述待调镜头移动至预设的装配位置，并基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

具体的，上述步骤B的一具体实施方式为：

根据待调镜头的通光孔图像与通光孔模板确定出待调镜头的当前位置，然后，根据当前位置与预设的装配位置，确定待调镜头需要进行移动的待调位移。其中，装配位置为待调镜头进行装配的位置，例如，底座或音圈马达的位置。

进一步的，需要保证待调镜头的通光孔图像与通光孔模板的图像比例一致。建立装配位置与当前位置的坐标系使装配位置与当前位置均位于该坐标系下，可获得装配位置与当前位置的坐标，根据装配位置与当前位置的坐标之差可确定出待调位移。

具体的，上述步骤B的另一具体实施方式为：

可将待调镜头的通光孔图像与通光孔模板进行匹配，使得通光孔图像与通光孔模板匹配至重合，在匹配的过程中确定通光孔图像或通光孔模板的移动方向和距离，从而根据通光孔图像或通光孔模板移动的方向和距离得到待调位移。确定出待调位移后，根据待调位移对待调镜头移动至装配位置，将进行过角度调整后的待调镜头卡入到底座或音圈马达中。

需要说明的是，将待调镜头根据待调位移进行移动和将待调镜头根据待调角度进行角度调整的先后顺序不做限制。

需要说明的是，本实施例提供的方法不仅可应用于摄像头模组中镜头的装配，还可扩展应用于其他的需要进行精确匹配的类似结构中。

综上所述，本申请实施例中提供的一种摄像头模组镜头的视觉定位方法包括：获取待调镜头的边缘展开图；将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；根据所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。本发明由于是同过待调镜头的边缘展开图与标准图样进行匹配而获得的待调角度，在匹配的过程中无需多次缩放和转动待调镜头或标准图样，避免了圆周形式的匹配，极大提高了视觉识别效率。

第二实施例

请参阅图5，在本实施例中提供一种摄像头模组镜头的视觉定位装置300，该装置300可用于执行第一实施例中所述的方法，所述装置300包括：

第一获取模块301，用于获取待调镜头的边缘展开图；

匹配模块302，用于将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

调整装配模块303，用于根据所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

作为一种可选的实施方式，所述获取模块301，还用于：

根据所述待调镜头，获取两周或两周以上的所述待调镜头的边缘展开图。

作为一种可选的实施方式，所述获取模块301，还用于：

获取待调镜头的边缘图像；

将所述待调镜头的边缘图像从预设方向开始，并沿所述待调镜头外边缘所在的圆周进行展开，获得所述待调镜头的边缘展开图。

作为一种可选的实施方式，匹配模块302，还用于：

将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；

根据所述匹配位置，确定所述待调角度。

作为一种可选的实施方式，所述装置300，还包括：

第二获取模块，用于获取所述待调镜头的通光孔图像；

位移确定模块，根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式以及执行相应操作对应的有益效果已在上述方法实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

第三实施例

基于同一发明构思，如图6所示，本实施例提供了一种摄像头模组镜头的视觉定位装置400，包括存储器410、处理器420及存储在存储器410上并可在处理器420上运行的计算机程序411，处理器420执行计算机程序411时实现以下步骤：

获取待调镜头的边缘展开图；将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

在具体实施过程中，处理器420执行计算机程序411时，可以实现实第一实施例(或第二实施例)中的任一实施方式，在此不再赘述。

第四实施例

基于同一发明构思，如图7所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质500，其上存储有计算机程序511，计算机程序511被处理器执行时实现以下步骤：

获取待调镜头的边缘展开图；将所述待调镜头的边缘展开图与标准图样进行形状匹配，获得所述待调镜头的待调角度；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；基于所述待调角度，对所述待调镜头进行装配。

在具体实施过程中，计算机程序511被处理器执行时，可以实现第一实施例(或第二实施例)中的任一实施方式，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

本发明中的所述方法功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种摄像头模组镜头的视觉定位方法，其特征在于，包括：

获取待调镜头的边缘展开图；

将所述边缘展开图与标准图样的比例进行适配，并将所述边缘展开图与所述标准图样上的边缘凸起进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

根据所述边缘展开图的起点位置至所述匹配位置的长度，获得所述待调镜头的待调角度；

基于所述待调角度，对所述待调镜头进行转动，并装配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取待调镜头的边缘展开图，包括：

根据所述待调镜头，获取两周或两周以上的所述待调镜头的边缘展开图。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取待调镜头的边缘展开图，包括：

获取待调镜头的边缘图像；

将所述待调镜头的边缘图像从预设方向开始，并沿所述待调镜头外边缘所在的圆周进行展开，获得所述待调镜头的边缘展开图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待调角度，对所述待调镜头进行转动，并装配之前，还包括：

获取所述待调镜头的通光孔图像；

根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

5.一种摄像头模组镜头的视觉定位装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取待调镜头的边缘展开图；

匹配模块，用于将所述边缘展开图与标准图样的比例进行适配，并将所述边缘展开图与所述标准图样上的边缘凸起进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；根据所述边缘展开图的起点位置至所述匹配位置的长度，获得所述待调镜头的待调角度；

调整装配模块，用于基于所述待调角度，对所述待调镜头进行转动，并装配。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于：

根据所述待调镜头，获取两周或两周以上的所述待调镜头的边缘展开图。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于获取所述待调镜头的通光孔图像；

位移确定模块，用于根据所述待调镜头的通光孔图像与通光孔模板，确定所述待调镜头的待调位移，其中，所述通光孔模板为所述标准镜头的通光孔图像，所述待调位移为待调镜头移动至预设的装配位置的位移。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取待调镜头的边缘展开图；

将所述边缘展开图与标准图样的比例进行适配，并将所述边缘展开图与所述标准图样上的边缘凸起进行形状匹配，获得相似度最高的匹配位置；其中，标准图样为标准镜头的边缘展开图；

根据所述边缘展开图的起点位置至所述匹配位置的长度，获得所述待调镜头的待调角度；

基于所述待调角度，对所述待调镜头进行转动，并装配。

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