CN110035280B

CN110035280B - 利用棋盘格测试表检测模组fov的方法、装置及可读存储介质

Info

Publication number: CN110035280B
Application number: CN201910329784.5A
Authority: CN
Inventors: 林挺
Original assignee: Truly Opto Electronics Ltd
Current assignee: Truly Opto Electronics Ltd
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-12-22
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: CN110035280A

Abstract

本发明公开了一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法、装置及可读存储介质。该方法包括如下步骤：驱动待测摄像模组向棋盘格测试表进行拍摄，得到测试图像；对所述测试图像进行角点提取，得到所述测试图像上的所有角点；计算任意两个角点之间的坐标距离；计算所述待测摄像模组的横向FOVx=Width*（d2/d1）和/或纵向FOVy=Height*（d2/d1），其中，Width为所述测试图像的横向坐标长度，Height为所述测试图像的纵向坐标长度，d1为两个角点之间的坐标距离，d2为两个角点分别对应于所述棋盘格测试表上的位置点之间的物理长度。该方法可利用棋盘格测试表对摄像模组的FOV进行检测。

Description

利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法、装置及可读存储介质

技术领域

本发明涉及摄像模组检测领域，尤其涉及一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法、装置及可读存储介质。

背景技术

FOV，又称视场角，是摄像模组的一项重要参数，用于衡量摄像模组的拍摄范围。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法、装置及可读存储介质，可利用棋盘格测试表对摄像模组的FOV进行检测。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法，包括如下步骤：

驱动待测摄像模组向棋盘格测试表进行拍摄，得到测试图像；

对所述测试图像进行角点提取，得到所述测试图像上的所有角点；

计算任意两个角点之间的坐标距离；

计算所述待测摄像模组的横向FOVx=Width*（d2/d1）和/或纵向FOVy= Height*（d2/d1），其中，Width为所述测试图像的横向坐标长度，Height为所述测试图像的纵向坐标长度，d1为两个角点之间的坐标距离，d2为两个角点分别对应于所述棋盘格测试表上的位置点之间的物理长度。

进一步地，计算任意两个角点之间的坐标距离的步骤如下：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

任意选取两个角点，得到对应的两个角点的坐标；

根据选取的两个角点的坐标，计算选取的两个角点之间的坐标距离

，其中（X1，Y1）和（X2，Y2）分别为选取的两个角点的坐标。

进一步地，计算所述坐标距离的两个角点之间相邻，则d2为所述棋盘格测试表上单格的物理边长。

进一步地，在所述平面直角坐标系XY中，以一个像素点的尺寸作为单位坐标距离，Width和Height分别为所述测试图像的横向像素量和纵向像素量。

进一步地，在得到所述测试图像，并在对所述测试图像进行角点提取之前，还包括：根据所述测试图像，计算所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移并进行纠正。

进一步地，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括位置偏移，计算所述位置偏移的步骤如下：

以所述待测摄像模组的感光面作为XY面，建立平面直角坐标系XY；

根据所述测试图像中的中心测试点在所述感光面上的质心坐标，计算出所述位置偏移。

进一步地，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括倾斜偏移，计算所述倾斜偏移的步骤如下：

以所述待测摄像模组的感光面为XY平面，建立三维直角坐标系XYZ；

根据所述测试图像中不在同一直线上的至少三个测试点在所述棋盘格测试表上的坐标，计算所述棋盘格测试表的平面方程；

根据所述平面方程，计算所述倾斜偏移。

进一步地，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括旋转偏移，计算所述旋转偏移的步骤包括：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

根据所述测试图像中至少两个测试点在所述感光面上的质心坐标，计算至少一直线在所述感光面上与所述感光面的边缘之间的夹角，所述直线穿过对应的至少两个测试点在所述感光面上的质心坐标；

根据同一直线在所述感光面上与所述感光面的边缘之间的夹角以及在所述棋盘格测试表上与所述棋盘格测试表的边缘之间的夹角，计算所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的旋转偏移。

一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的装置，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，进行上述的利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法。

一种可读存储介质，其储存有供处理器执行的计算机程序，所述处理器执行该计算机程序时，进行上述的利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法。

本发明具有如下有益效果：该方法可利用棋盘格测试表对摄像模组的FOV进行检测。

附图说明

图1为本发明提供的利用棋盘格测试表检测模组TV畸变的方法步骤图；

图2为本发明提供的棋盘格测试表的示意图；

图3为本发明得到的测试图像上的所有角点的示意图。

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。

实施例一

如图1所示，一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法，包括如下步骤：

S101：驱动待测摄像模组向棋盘格测试表进行拍摄，得到测试图像；

在步骤S101中，在得到所述测试图像后，进行下一步骤S102前，还包括：根据所述测试图像，计算所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移并进行纠正。

如图2所示，在所述棋盘格测试表上，除了棋盘格图案之外，还包括至少一个测试点；本实施例中，所述测试点的数量有五个，各个测试点均位于所述棋盘格图案的白格内，其中四个测试点分别位于一矩形的四个角上，一个测试点位于所述矩形的两对角线的交点上作为中心测试点。

具体的，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括位置偏移，计算所述位置偏移的步骤如下：

以所述待测摄像模组的感光面作为XY面，建立平面直角坐标系XY；其中，所述平面直角坐标系XY以所述感光面的横向作为X轴，纵向作为Y轴。

所述位置偏移包括X轴偏移量dx和Y轴偏移量dy，

其中，（X，Y）为所述中心测试点在所述感光面上的质心坐标，（X0，Y0）为所述感光面的中心坐标，Psi为所述待测摄像模组的像素点尺寸，S为所述感光面到所述待测摄像模组的镜头光心的光轴方向距离，H1为所述棋盘格测试表上的中心测试点到所述待测摄像模组的镜头的光轴方向距离。

H1的值优选为所述棋盘格测试表上的中心测试点到所述待测摄像模组的镜头光心的光轴方向距离，由于这个值不需要太精准，H1的值也可为所述棋盘格测试表上的中心测试点到所述待测摄像模组的镜头表面的光轴方向距离；S的值为所述待测摄像模组的固定参数，H1的值可通过激光测距或设备调试获得。

在纠正所述棋盘格测试表和感光面之间的位置偏移后，所述棋盘格测试表的中心测试点和所述感光面的中心对齐，即所述棋盘格测试表的中心测试点和所述感光面的中心之间的连线垂直于所述待测摄像模组的感光面或平行于所述待测摄像模组的光轴。

具体的，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括倾斜偏移，计算所述倾斜偏移的步骤如下：

以所述待测摄像模组的感光面为XY平面，建立三维直角坐标系XYZ；其中，所述平面直角坐标系XY以所述感光面的横向作为X轴，纵向作为Y轴。

其中，计算所述平面方程的具体步骤如下：

在所述测试图像中选取不在同一直线上的至少三个测试点；

本实施例中，选取的至少三个测试点包括A测试点、B测试点和C测试点，A测试点、B测试点和C测试点不在同一直线上。

根据所述至少三个测试点在所述感光面上的质心坐标，计算所述至少三个测试点对应于所述棋盘格测试表上的坐标；

其中，A测试点、B测试点和C测试点在所述感光面上的质心坐标分别为（Xa，Ya，0）、（Xb，Yb，0）和（Xc，Yc，0），假设A测试点、B测试点和C测试点在所述棋盘格测试表上的坐标分别为（Xa’，Ya’，Za’）、（Xb’，Yb’，Zb’）和（Xc’，Yc’，Zc’），则有

且

其中，（X0，Y0，0）为所述感光面的中心坐标，S为所述感光面到所述待测摄像模组的镜头光心的光轴方向距离，H2为所述棋盘格测试表上的A测试点到所述待测摄像模组的镜头的光轴方向距离，f为所述待测摄像模组的焦距。

H2的值优选为所述棋盘格测试表上的A测试点到所述待测摄像模组的镜头光心的光轴方向距离，由于这两个值不需要太精准，H2的值也可为所述棋盘格测试表上的A测试点到所述待测摄像模组的镜头表面的光轴方向距离。

优选地，选取的A测试点为所述中心测试点，则H2=H1。

关于B测试点和C测试点有：

和

，求解B测试点和C测试点的Xb’、Y b’、Xc’和Yc’值。

而在所述棋盘格测试表上的A测试点、B测试点和C测试点构成方程组

，求解B测试点和C测试点的Zb’和Zc’值。

由于所述棋盘格测试表上的测试点都是人为设置的，且测试点的选取都是由检测人员人工选取或者由软件按预设规则自动选取的，所以A测试点、B测试点和C测试点之间所构成多边形的边角关系为已知的，即n1和n2是已知的。

为了方便计算，优选地在选取A测试点、B测试点和C测试点时，A测试点、B测试点和C测试点之间构成直角三角形，A测试点为直角点，则n1=0。

依据所述至少三个测试点在所述棋盘格测试表上的坐标，计算出所述棋盘格测试表的平面方程；

采用最小二乘法拟合获取所述棋盘格测试表的平面方程z=a*x+b*y+c，令

，以S取最小值，计算出a、b和c；其中第i个测试点在所述棋盘测试图上的坐标为（Xi’，Yi’，Zi’）。

根据所述平面方程，计算所述棋盘格测试表和所述待测摄像模组的感光面之间的倾斜偏移；

在平面方程z=a*x+b*y+c中任意取三个点（X1’，Y1’，Z1’）、（X2’，Y2’，Z2’）和（X3’，Y3’，Z3’），计算出所述倾斜偏移；

所述倾斜偏移包括X轴偏移角anglex和Y轴偏移角angley，

。

在纠正所述棋盘格测试表和感光面之间的倾斜偏移后，所述棋盘格测试表和感光面相平行。

具体的，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括旋转偏移，计算所述旋转偏移的步骤包括：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；其中，所述平面直角坐标系XY以所述感光面的横向作为X轴，纵向作为Y轴。

根据所述测试图像中至少两个测试点在所述感光面上的质心坐标，计算至少一直线在所述感光面上与所述感光面的边缘之间的夹角；

本实施例中，选取的至少两个测试点包括A测试点和B测试点，其中A测试点和B测试点在所述感光面上的质心坐标分别为（Xa，Ya，0）和（Xb，Yb，0），则直线AB在所述感光面上的斜率k=（Ya-Yb）/（Xa-Xb），然后可以计算出所述直线AB在所述感光面上与所述感光面的任一边缘（即所述测试图像的任一图像边缘）之间的夹角θ。

根据同一直线在所述感光面上与所述感光面的边缘之间的夹角以及在所述棋盘格测试表上与所述棋盘格测试表的边缘之间的夹角，计算所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的旋转偏移；

所述旋转偏移Zrotation=θ-α，其中θ和α为同一直线分别与所述感光面和棋盘格测试表上的同侧边缘之间的夹角。

由于所述棋盘格测试表上的测试点都是人为设置的，且测试点的选取都是由检测人员人工选取或者由软件按预设规则自动选取的，因此任意两个测试点所构成的直线在所述棋盘格测试表上与所述棋盘格测试表的边缘之间的夹角都是已知的，即α是已知的。

在纠正所述棋盘格测试表和感光面之间的旋转偏移后，所述棋盘格测试表和感光面的四侧边缘对应平行。

S102：对所述测试图像进行角点提取，如图3所示，得到所述测试图像上的所有角点；

在步骤S102中，采用角点提取算法把所述测试图像中的所有角点提取出来，此为现有技术，不详细介绍。

S103：计算任意两个角点之间的坐标距离；

具体的，计算任意两个角点之间的坐标距离的步骤如下：

S103.1：在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；其中，所述平面直角坐标系XY以所述感光面的横向作为X轴，纵向作为Y轴。

S103.2：任意选取两个角点，得到对应的两个角点的坐标；

优选地，选取的两个角点之间为横向相邻或纵向相邻。

S103.3：根据选取的两个角点的坐标，计算选取的两个角点之间的坐标距离

S104：计算所述待测摄像模组的横向FOVx=Width*（d2/d1）和/或纵向FOVy=Height*（d2/d1），其中，Width为所述测试图像的横向坐标长度，Height为所述测试图像的纵向坐标长度，d1为选取的两个角点之间的坐标距离，d2为选取的两个角点分别对应于所述棋盘格测试表上的位置点之间的物理长度。

由于所述棋盘格测试表的尺寸是已知的，即每个单格（白格或黑格）的物理边长是已知的，而所述角点对应于所述棋盘格测试表上的位置点又在各个单格的角上，因此任意两个角点分别对应于所述棋盘格测试表上的位置点之间的物理长度均可通过勾股定理计算出来。

若计算所述坐标距离的两个角点之间相邻（横向相邻或纵向相邻），则d2为所述棋盘格测试表上单格的物理边长。

Width=Xmax-Xmin，其中Xmax为所述测试图像的所有像素点中X坐标的最大值，Xmin为所述测试图像的所有像素点中X坐标的最小值；Height=Ymax-Ymin，其中Ymax为所述测试图像的所有像素点中Y坐标的最大值，Ymin为所述测试图像的所有像素点中Y坐标的最小值。

优选地，在所述平面直角坐标系XY中，以一个像素点的尺寸作为单位坐标距离，Width和Height分别为所述测试图像的横向像素量（分辨率）和纵向像素量（分辨率）。

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

1.一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算任意两个角点之间的坐标距离；

计算所述待测摄像模组的横向FOVx=Width*（d2/d1）和/或纵向FOVy= Height*（d2/d1），其中，Width为所述测试图像的横向坐标长度，Height为所述测试图像的纵向坐标长度，d1为两个角点之间的坐标距离，d2为两个角点分别对应于所述棋盘格测试表上的位置点之间的物理长度；

在得到所述测试图像，并在对所述测试图像进行角点提取之前，还包括：根据所述测试图像，计算所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移并进行纠正；

其中，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括位置偏移，计算所述位置偏移的步骤如下：

2.根据权利要求1所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算任意两个角点之间的坐标距离的步骤如下：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

任意选取两个角点，得到对应的两个角点的坐标；

3.根据权利要求1或2所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算所述坐标距离的两个角点之间相邻，则d2为所述棋盘格测试表上单格的物理边长。

4.根据权利要求1或2所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，在所述平面直角坐标系XY中，以一个像素点的尺寸作为单位坐标距离，Width和Height分别为所述测试图像的横向像素量和纵向像素量。

5.一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算任意两个角点之间的坐标距离；

其中，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括倾斜偏移，计算所述倾斜偏移的步骤如下：

根据所述平面方程，计算所述倾斜偏移。

6.根据权利要求5所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算任意两个角点之间的坐标距离的步骤如下：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

任意选取两个角点，得到对应的两个角点的坐标；

7.根据权利要求5或6所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算所述坐标距离的两个角点之间相邻，则d2为所述棋盘格测试表上单格的物理边长。

8.根据权利要求6所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，在所述平面直角坐标系XY中，以一个像素点的尺寸作为单位坐标距离，Width和Height分别为所述测试图像的横向像素量和纵向像素量。

9.一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算任意两个角点之间的坐标距离；

其中，所述待测摄像模组的感光面和所述棋盘格测试表之间的偏移包括旋转偏移，计算所述旋转偏移的步骤包括：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

10.根据权利要求9所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算任意两个角点之间的坐标距离的步骤如下：

在所述待测摄像模组的感光面上建立平面直角坐标系XY；

任意选取两个角点，得到对应的两个角点的坐标；

11.根据权利要求9或10所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，计算所述坐标距离的两个角点之间相邻，则d2为所述棋盘格测试表上单格的物理边长。

12.根据权利要求9或10所述的棋盘格测试表检测模组FOV的方法，其特征在于，在所述平面直角坐标系XY中，以一个像素点的尺寸作为单位坐标距离，Width和Height分别为所述测试图像的横向像素量和纵向像素量。

13.一种利用棋盘格测试表检测模组FOV的装置，包括处理器和与所述处理器连接的存储器，所述存储器内储存有供所述处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行该计算机程序时，进行权利要求1-12中任一所述的利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其储存有供处理器执行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行该计算机程序时，进行权利要求1-12中任一所述的利用棋盘格测试表检测模组FOV的方法。