CN111856704B - 清晰度自动调焦系统及其的调焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清晰度自动调焦系统及其的调焦方法，本发明的清晰度自动调焦系统，包括调焦卡盘模块，调焦卡盘模块包括驱动旋转组件、浮动旋转组件、两个产品夹头组件和下压驱动组件，浮动旋转组件位于驱动旋转组件的下方且与驱动旋转组件相连；两个产品夹头组件分别可移动地设置在浮动旋转组件的下方相对两侧且位于浮动旋转组件的同一直径方向上，两个产品夹头组件与浮动旋转组件相连；下压驱动组件驱动两个产品夹头组件使得两个产品夹头组件彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头。该清晰度自动调焦系统，可以实现对螺纹镜头的自适应调整，以便拍摄到清晰的测试图像来进行测试，结构简单，操作方便，通用性好。

Description

清晰度自动调焦系统及其的调焦方法

技术领域

本发明涉及螺纹镜头调焦测试技术领域，尤其是涉及一种清晰度自动调焦系统及其的调焦方法。

背景技术

现有螺纹镜头调焦测试主要有SFR算法、TVLine检测、MTF算法等方法，然而传统的SFR算法调焦速度慢，清晰度范围不够大，螺纹镜头很模糊时无法检测到清晰值，螺纹镜头的明暗度不同会导致测试不准；传统的TVLine检测方法，由于视场角不能自适应螺纹镜头的偏心，因此当螺纹镜头偏心时，会造成对图像四角的检测不够准确；传统的MTF算法通过最大值和最小值来计算图像拍摄清晰度的方式，容易被图像的噪点所影响，一个特别亮的点或则特别暗的点会极大的影响测试值。此外，现有调焦设备的卡爪在抓取螺纹镜头时，由于卡爪不完全和螺纹镜头同心，使得卡爪夹取螺纹镜头时，螺纹镜头因受力不均而出现偏移，导致拍摄清晰度出现变化。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种清晰度自动调焦系统，可以模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，实现对螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而对准测试卡中心，以便拍摄到清晰的测试图像来进行测试，结构简单，操作方便，通用性好。

根据本发明第一方面实施例的清晰度自动调焦系统，包括调焦卡盘模块，所述调焦卡盘模块包括：

驱动旋转组件；

浮动旋转组件，所述浮动旋转组件位于所述驱动旋转组件的下方且与所述驱动旋转组件相连，所述驱动旋转组件驱动所述浮动旋转组件浮动旋转；

两个产品夹头组件，两个所述产品夹头组件分别可移动地设置在所述浮动旋转组件的下方相对两侧且位于所述浮动旋转组件的同一直径方向上，两个所述产品夹头组件与所述浮动旋转组件相连，以使两个所述产品夹头组件与所述浮动旋转组件同步浮动旋转；

下压驱动组件，所述下压驱动组件驱动两个所述产品夹头组件使得两个所述产品夹头组件彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头。

根据本发明第一方面的清晰度自动调焦系统，其调焦卡盘模块的工作过程为：下压驱动组件驱动两个产品夹头组件使得两个产品夹头组件彼此背离地移动，从而准备夹取螺纹镜头，当螺纹镜头位于两个产品夹头组件的夹持部位之间时，通过下压驱动组件驱动两个产品夹头组件使得两个产品夹头组件彼此靠近地移动，从而对螺纹镜头进行夹取；在螺纹镜头下的预设测试距离处放置测试卡，使得测试卡的中心对准调焦卡盘模块的中心，通过螺纹镜头对测试卡进行拍摄获得测试图像，并通过所拍摄的测试图像判断螺纹镜头的光轴是否居中，即通过判断所拍摄的测试图像的中心位置是否与测试卡实际的中心位置相重合，来判断螺纹镜头的中心轴线是否与垂直于测试卡的中心；若螺纹镜头光轴未居中，则通过驱动旋转组件驱动浮动旋转组件浮动旋转，带动两个产品夹头组件和被夹持的螺纹镜头浮动旋转，从而模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，实现对螺纹镜头的自适应调整，使得所夹持的螺纹镜头光轴居中，从而使得螺纹镜头可以拍摄到清晰的测试图像以便于进行测试；通过下压驱动组件驱动两个产品夹头组件使得两个产品夹头组件彼此背离地移动，从而释放已完成测试的螺纹镜头。综上，该清晰度自动调焦系统，可以模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，实现对螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而对准测试卡中心，以便拍摄到清晰的测试图像来进行测试，结构简单，操作方便，通用性好。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述驱动旋转组件包括

轴承固定盘；

轴承，所述轴承支撑在所述轴承固定盘的外周面上且所述轴承的内圈的上端面抵接在所述轴承固定盘上；

同步轮，所述轴承嵌套在所述同步轮中且所述轴承的外圈的下端面抵接在所述同步轮上；

轴承上压盖，所述轴承上压盖固定在所述同步轮的上端面上且压住所述轴承的外圈的上端面上；

轴承下压盖，所述轴承下压盖固定所述轴承固定盘的下端面上且压住所述轴承的内圈的下端面；

步进电机及同步带模块，所述步进电机及同步带模块与所述同步轮相连，以驱动所述同步轮旋转。

根据本发明第一方面进一步的实施例，所述浮动旋转组件包括：

浮动卡盘，所述浮动卡盘位于在所述同步轮的下方且与所述同步轮固定连接；

浮动盘，所述浮动盘位于所述同步轮的下方且与所述同步轮之间具有间距，所述浮动盘位于所述卡盘中以使所述浮动卡盘卡住所述浮动盘；

浮动弹簧，所述浮动弹簧设置在所述同步轮与所述浮动盘之间，且所述浮动弹簧的上端和下端分别对应地与所述同步轮和所述浮动盘相连。

根据本发明第一方面再进一步的实施例，两个所述产品夹头组件分别包括：

滑轨，两个所述产品夹头组件的所述滑轨分别对称地设置在所述浮动盘的下端面两侧且位于所述浮动盘的同一直径方向上；

滑块，两个所述产品夹头组件的所述滑块分别可滑动地设置在对应的所述滑轨上；

夹头，两个所述产品夹头组件的所述夹头彼此相对地分别与对应的所述滑块固定连接，两个所述产品夹头组件的所述夹头的一端为夹持端，两个所述产品夹头组件的所述夹头的另一端分别与所述下压驱动组件相连。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，还包括导向柱，所述导向柱的下端与所述滑块固定连接；所述浮动盘上设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与所述滑轨的延伸方向一致；所述导向柱的上端位于所述滑槽中，当所述滑块滑动时，所述导向柱在所述滑槽中作导向滑动。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，还包括两个拉簧，两个所述拉簧分别设置在所述夹头的两侧，两个所述拉簧的一端分别与两个所述夹头中的一个所述夹头相连，两个所述拉簧的另一端分别与两个所述夹头中的另一个所述夹头相连。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，所述下压驱动组件包括张紧压盘和气缸，所述张紧压盘的下端外侧设有下压斜面，所述气缸与所述张紧压盘相连，以驱动所述张紧压盘上下移动；所述夹头包括张紧轮、张紧轮固定块、连接板和夹头本体；其中，所述张紧轮安装在所述张紧轮固定块上，所述张紧轮位于所述下压斜面的下方且与所述下压斜面接触，所述张紧轮固定块固定在所述连接板上，所述连接板固定在所述滑块的下表面上，所述夹头本体固定在所述连接板上。

根据本发明第一方面的一些实施例，所述调焦卡盘模块还包括高度升降板，所述轴承固定盘固定在所述高度升降板上，所述高度升降板与升降机构相连。

本发明第二方面还提出一种清晰度自动调焦系统的调焦方法。

根据本发明第二方面实施例的清晰度自动调焦系统的调焦方法，所述清晰度自动调焦系统为本发明第一方面实施例中任意一项所述的清晰度自动调焦系统，所述调焦方法包括如下步骤：

获取设于所述螺纹镜头预设距离处的测试卡的第一图像，其中，所述测试卡包括位于所述测试卡中心部分的方块、围绕所述方块的解析线条对和位于所述测试卡四角的黑白棋盘格，所述黑白棋盘格的白块具有线条；

对所述第一图像进行预处理得到第二图像；

计算所述第二图像的第一中心位置，并对所述第二图像进行TVLine检测得到所述方块的第二中心位置，以及计算所述第一中心位置和所述第二中心位置的位置差；

根据所述第二图像中的黑块定位出四个所述黑白棋盘格所在区域中的至少一个，从所述区域中选择一个，并计算所选择区域中每个点的梯度值，以及根据所述梯度值计算得到梯度平均值；

在所述梯度平均值大于或等于预设阈值时，根据所述位置差触发所述调焦卡盘模块动作，以使所述第二中心位置与所述第一中心位置重合。

根据本发明第二方面实施例的清晰度自动调焦系统的调焦方法，由于测试卡包括位于测试卡中心部分的方块、围绕方块的解析线条对，因此当对第二图像进行TVLine检测时，可以便捷、精准地得到方块的第二中心位置，提高了调焦速度和精度；由于测试卡还包括位于测试卡四角的黑白棋盘格，黑白棋盘格的白块具有线条，而第二图像是通过对第一图像进行预处理后才得到的，例如，预处理可以包括反色处理，预处理后的第二图像中的黑块对应为测试卡的黑白棋盘格的白块，从而可以方便地根据第二图像中的黑块定位出四个黑白棋盘格所在区域中的至少一个；通过从四个黑白棋盘格所在区域中选择一个区域，并计算所选则区域中每个点的梯度值，以及根据梯度值计算得到梯度平均值，并将梯度平均值与预设阈值的对比，可以有效避免第二图像中的噪点对清晰度的影响，从而有利于快速准确地判断第二图像四角的黑白棋盘格是否清晰，因此该梯度值计算法的测试范围大，鲁棒性好，调焦速度快；且结合第一中心位置和第二中心位置的位置差可以判断螺纹镜头是否光轴居中，当梯度平均值大于或等于预设阈值时，则根据第一中心位置和第二中心位置的位置差，触发调焦卡盘的动作，调整第一中心位置与第二中心位置之间的距离，通过一次或多次调整，最终实现第二中心位置与第一中心位置的重合，即实现螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而可以获取更加清晰的第二图像，以便精准地对螺纹镜头进行调焦测试。

根据本发明第二方面的一个实施例，所述对所述第一图像进行预处理得到所述第二图像，包括：

对所述第一图像进行高斯去噪处理，得到第三图像；

对所述第三图像进行二值化处理，得到第四图像；

对所述第四图像进行反色处理，得到第五图像；

对所述第五图像进行膨胀处理，得到所述第二图像。

根据本发明第二方面进一步的实施例，所述根据所述梯度值计算得到梯度平均值，包括：

将梯度值大于预设阈值的所有梯度值相加，得到和值，其中，所述预设阈值的取值范围为17～23；

将所述和值除以所述所选择区域的点数，得到所述梯度平均值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的调焦卡盘模块的爆炸图。

图2为本发明实施例的调焦卡盘模块的剖视图。

图3为本发明实施例的测试卡。

附图标记：

调焦卡盘模块1000

驱动旋转组件1

轴承固定盘11 轴承12 同步轮13 轴承上压盖14 轴承下压盖15

步进电机及同步带模块16 皮带轮161 皮带162 步进电机163

浮动旋转组件2

浮动卡盘21 浮动盘22 浮动弹簧23

产品夹头组件3 滑轨31 滑块32

夹头33 张紧轮331 张紧轮固定块332

连接板333 夹头本体334

固定柱34 拉簧35

下压驱动组件4 张紧压盘41 气缸42

限位组件5 限位轮51 限位轮固定块52

高度升降板6

感应组件7 感应器固定架71 产品感应器72

测试卡8 方块81 解析线条82 黑白棋盘格83

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1至图3来描述本发明第一方面实施例的清晰度自动调焦系统。

如图1至图3所示，根据本发明第一方面实施例的清晰度自动调焦系统，包括调焦卡盘模块1000，调焦卡盘模块1000包括驱动旋转组件1、浮动旋转组件2、两个产品夹头组件3和下压驱动组件4，浮动旋转组件2位于驱动旋转组件1的下方且与驱动旋转组件1相连，驱动旋转组件1驱动浮动旋转组件2浮动旋转；两个产品夹头组件3分别可移动地设置在浮动旋转组件2的下方相对两侧且位于浮动旋转组件2的同一直径方向上，两个产品夹头组件3与浮动旋转组件2相连，以使两个产品夹头组件3与浮动旋转组件2同步浮动旋转；下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3使得两个产品夹头组件3彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头。

具体而言，浮动旋转组件2位于驱动旋转组件1的下方且与驱动旋转组件1相连，驱动旋转组件1为浮动旋转组件2提供了一个安装空间，使得浮动旋转组件2与驱动旋转组件1的可浮动地连接，例如，浮动旋转组件2与驱动旋转组件1之间可以通过弹簧等弹性机构实现浮动连接；驱动旋转组件1驱动浮动旋转组件2浮动旋转，例如，可以通过驱动旋转组件1自身部件的旋转来带动浮动旋转组件2浮动旋转，或通过驱动旋转组件1直接驱动浮动旋转组件2相对驱动旋转组件1浮动旋转。此外，例如可以将驱动旋转组件1安装在升降机构上，从而实现调焦卡盘模块1000的升降调节。

产品夹头组件3分别可移动地设置在浮动旋转组件2的下方相对两侧且位于浮动旋转组件2的同一直径方向上，从而便于实现对螺纹镜头的夹取和释放，且夹取螺纹镜头时，使得螺纹镜头受力均匀，能避免夹偏，保证夹持稳定；两个产品夹头组件3与浮动旋转组件2相连，以使两个产品夹头组件3与浮动旋转组件2同步浮动旋转；从而使得被夹持的螺纹镜头也能随着浮动旋转组件2同步浮动旋转，使得当螺纹镜头的光轴不居中时，可以模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，从而实现对螺纹镜头的自适应调整，使得所夹持的螺纹镜头光轴居中。

下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3使得两个产品夹头组件3彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头。例如，两个产品夹头组件3之间可以为弹性连接，当下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3沿浮动旋转组件2的同一直径方向彼此背离地移动时，两个产品夹头组件3之间的夹持部位张开，从而进入准备夹取状态或者释放状态；当螺纹镜头位于两个产品夹头组件3的夹持部位之间时，在下压驱动组件4的驱动力和在弹性连接的回复力共同作用下使得两个产品夹头组件3彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头。

根据本发明第一方面的清晰度自动调焦系统，其调焦卡盘模块1000的工作过程为：下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3使得两个产品夹头组件3彼此背离地移动，从而准备夹取螺纹镜头，当螺纹镜头位于两个产品夹头组件3的夹持部位之间时，通过下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3使得两个产品夹头组件3彼此靠近地移动，从而对螺纹镜头进行夹取；在螺纹镜头下的预设测试距离处放置测试卡8，使得测试卡8的中心对准调焦卡盘模块1000的中心，通过螺纹镜头对测试卡8进行拍摄获得测试图像，并通过所拍摄的测试图像判断螺纹镜头的光轴是否居中，即通过判断所拍摄的测试图像的中心位置是否与测试卡8实际的中心位置相重合，来判断螺纹镜头的中心轴线是否与垂直于测试卡8的中心；若螺纹镜头光轴未居中，则通过驱动旋转组件1驱动浮动旋转组件2浮动旋转，带动两个产品夹头组件3和被夹持的螺纹镜头浮动旋转，从而模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，实现对螺纹镜头的自适应调整，使得所夹持的螺纹镜头光轴居中，从而使得螺纹镜头可以拍摄到清晰的测试图像以便于进行测试；通过下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3使得两个产品夹头组件3彼此背离地移动，从而释放已完成测试的螺纹镜头。综上，该清晰度自动调焦系统，可以模拟人手对螺纹镜头进行旋转调焦，实现对螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而对准测试卡中心，以便拍摄到清晰的测试图像来进行测试，结构简单，操作方便，通用性好。

根据本发明第一方面的一个实施例，驱动旋转组件1包括轴承固定盘11、轴承12、同步轮13、轴承上压盖14、轴承下压盖15和步进电机及同步带模块16。轴承12支撑在轴承固定盘11的外周面上且轴承12的内圈的上端面抵接在轴承固定盘11上；轴承12嵌套在同步轮13中且轴承12的外圈的下端面抵接在同步轮13上；轴承上压盖14固定在同步轮13的上端面上且压住轴承12的外圈的上端面；轴承下压盖15固定在轴承固定盘11的下端面上且压住轴承12的内圈的下端面；步进电机及同步带模块16与同步轮13相连，以驱动同步轮13旋转。

具体而言，轴承固定盘11可以固定在升降机构上，从而可以实现调焦卡盘模块1000的升降。

轴承12支撑在轴承固定盘11的外周面上且轴承12的内圈的上端面抵接在轴承固定盘11上；因此，轴承固定盘11起到了为轴承12提供安装支撑的作用。

轴承12嵌套在同步轮13中且轴承12的外圈的下端面抵接在同步轮13上；因此轴承12起到了为同步轮13提供安装支撑的作用。

轴承上压盖14固定在同步轮13的上端面上且压住轴承12的外圈的上端面；例如，轴承上压盖14可以通过螺钉连接固定在同步轮13的上端面，安装简单，固定牢固；由于轴承上压盖14压住轴承12的外圈的上端面，因此可以避免同步轮13向下脱落。

轴承下压盖15固定在轴承固定盘11的下端面上且压住轴承12的内圈的下端面；例如轴承下压盖15可以通过螺钉连接固定在轴承固定盘11的下端面上，安装简单，固定牢固；由于轴承下压盖15压住轴承12内圈的下端面，因此可以避免轴承12、同步轮13和轴承上压盖14组件向下脱落。

因此，由上述可知轴承12可以被可靠地固定在轴承固定盘11、轴承上压盖14、同步轮13和轴承下压盖15之间的环形空间中，从而使得轴承上压盖14和同步轮13的转动更平稳。

步进电机及同步带模块16与同步轮13相连，以驱动同步轮13旋转。例如，步进电机及同步带模块16可以包括皮带轮161、皮带162和步进电机163，将皮带162缠绕在同步轮13的外圈和皮带轮161上，通过步进电机163的转动驱动皮带轮161转动，从而通过皮带162带动同步轮13旋转，优选的，可以在同步轮13外圈开设皮带槽，从而可以有效避免皮带162滑脱和跑偏。

综上，该驱动选转组件1结构简单、紧凑，转动平稳可靠，能有效驱动浮动旋转组件2旋转。

根据本发明第一方面进一步的实施例，浮动旋转组件2包括浮动卡盘21、浮动盘22和浮动弹簧23。浮动卡盘21位于在同步轮13的下方且与同步轮13固定连接；浮动盘22位于同步轮13的下方且与同步轮13之间具有间距，浮动盘22位于浮动卡盘21中以使浮动卡盘21卡住浮动盘22；浮动弹簧23设置在同步轮13与浮动盘22之间，且浮动弹簧23的上端和下端分别对应地与同步轮13和浮动盘22相连。例如，浮动卡盘21可以通过螺钉连接固定在同步轮13的下方，安装简单，固定牢固，使得浮动卡盘21可以与同步轮13同步转动；浮动盘22位于同步轮13的下方且与同步轮13之间具有间距，为浮动弹簧23等弹性连接件的安装提供了空间，也为浮动盘22的浮动旋转提供了空间；浮动盘22位于浮动卡盘21中以使浮动卡盘21卡住浮动盘22，从而避免了浮动盘22向下脱落；由于浮动弹簧23设置在同步轮13与浮动盘22之间，且浮动弹簧23的上端和下端分别对应地与同步轮13和浮动盘22相连，因此在同步轮13的带动下浮动盘22可以在浮动卡盘21中浮动旋转，且通过设置浮动弹簧23使得浮动盘22的浮动旋转更加稳定，从而有利于实现对螺纹镜头的自适应调整。

根据本发明第一方面再进一步的实施例，两个产品夹头组件3分别包括滑轨31、滑块32和夹头33。两个产品夹头组件3的滑轨31分别对称地设置在浮动盘22的下端面两侧且位于浮动盘22的同一直径方向上；两个产品夹头组件3的滑块32分别可滑动地设置在对应的滑轨31上；两个产品夹头组件3的夹头33彼此相对地分别与对应的滑块32固定连接，两个产品夹头组件3的夹头33的一端为夹持端，两个产品夹头组件3的夹头33的另一端分别与下压驱动组件4相连。由此，通过下压驱动组件4分别驱动两个产品夹头组件3的夹头33的另一端，使得分别与两个产品夹头组件3的夹头33对应固定连接的滑块32可以沿对应的滑轨31滑动，且滑轨31对滑块32的滑动起到导向作用，从而带动两个产品夹头组件3的夹头33彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，还包括导向柱34，导向柱34的下端与滑块32固定连接；浮动盘22上设有滑槽，滑槽的延伸方向与滑轨31的延伸方向一致；导向柱34的上端位于滑槽中，当滑块32滑动时，导向柱34在滑槽中作导向滑动。由此，对滑块32沿滑轨31的滑动起到导向和限位的作用。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，还包括两个拉簧35，两个拉簧35分别设置在夹头33的两侧，两个拉簧35的一端分别与两个夹头33中的一个夹头33相连，两个拉簧35的另一端分别与两个夹头33中的另一个夹头33相连。由此，当下压驱动组件4驱动两个产品夹头组件3的夹头33彼此背离地移动时，两个拉簧35被拉伸并积蓄回复力，当螺纹镜头位于两个夹头33之间时，在下压驱动组件4的驱动力和两个拉簧35的回复力的共同作用下，使得两个夹头33彼此相对靠近地移动，从而实现对螺纹镜头的夹取；在两个拉簧35的作用下，对螺纹镜头的夹取为弹性夹取，从而可以避免硬夹取造成的螺纹镜头受力不均产生偏焦影响拍摄清晰度的问题，且有利于浮动旋转过程中对螺纹镜头的自适应调整。优选的，还可以在夹头33前端设置橡胶柱，并用压块压紧，从而可以更平稳地夹取螺纹镜头，避免螺纹镜头的偏心和向下滑动。

根据本发明第一方面更进一步的实施例，下压驱动组件4包括张紧压盘41和气缸42，张紧压盘41的下端外侧设有下压斜面411，气缸42与张紧压盘41相连，以驱动张紧压盘41上下移动；夹头33包括张紧轮331、张紧轮固定块332、连接板333和夹头本体334；其中，张紧轮331安装在张紧轮固定块332上，张紧轮331位于下压斜面411的下方且与下压斜面411接触，张紧轮固定块332固定在连接板333上，连接板333固定在滑块32的下表面上，夹头本体334固定在连接板333上。可以理解的是，工作中，通过气缸42驱动张紧压盘41下移，使得张紧压盘41的下压斜面411接触张紧轮331并压迫张紧轮331，驱动两个张紧轮331在浮动旋转组件2的同一直径方向上彼此背离地移动，带动相对应的两个张紧轮固定块332彼此背离地移动，使得相对应的两个连接板333带动相对应的两个滑块32沿相对应的两个滑轨31彼此背离地滑动，从而带动相对应的两个夹头本体334彼此背离地移动，实现对螺纹镜头的夹取准备或者释放；通过气缸42驱动张紧压盘41上移，使得张紧压盘41的下压斜面411与张紧轮331分离，从而使得两个夹头本体334在两个拉簧35的回复力作用下彼此相对靠近地移动，使得相对应的两个连接板333带动相对应的两个滑块32沿相对应的两个滑轨31彼此相对靠近地滑动，从而带动相对应的两个张紧轮固定块332和两个张紧轮彼此相对靠近地移动，实现对螺纹镜头的夹取。需要说明的是，张紧轮固定块332、连接板333和夹头本体334可以为一体件，也可以为分体式组装件。

优选的，还可以设置限位组件5，限位组件5包括限位轮51和限位轮固定块52，两个限位组件5设置在浮动盘22的下方相对两侧且位于浮动盘22的同一直径方向上并与两个产品夹头组件3所在的直径方向垂直，从而使得浮动盘22的浮动旋转可以更加平稳。限位轮固定块52的一端与浮动盘22之间可以通过胀销53和/或螺钉连接固定，安装简单，连接牢固；限位轮51安装在限位轮固定块52的另一端，当气缸42驱动张紧压盘41下移至一定程度时，张紧压盘41的下压斜面411接触限位轮51，从而对张紧压盘41的下移进行限位，避免了张紧压盘41过度下移而与气缸42脱离。

根据本发明第一方面的一些实施例，调焦卡盘模块1000还包括高度升降板6，轴承固定盘11固定在高度升降板6上，高度升降板6与升降机构相连。由此，可以实现对调焦卡盘模块1000的升降操作，以实现对不同螺纹镜头高度调焦的需求。优选的，可以将气缸42固定在高度升降板6上、步进电机及同步带模块16中的步进电机163固定在高度升降板6上，便于安装，固定可靠，使得调焦卡盘模块1000结构稳定，避免了气缸42、步进电机163在调焦过程中对其他部件造成干涉。

优选的，还可以包括感应组件7，感应组件7包括感应器固定架71和产品感应器72，感应器固定架71固定设置在高度升降板6上，产品感应器72固定设置在感应器固定架71的下端，且产品感应器72可以感应调焦卡盘模块1000的下端是否放置有螺纹镜头，使得调焦卡盘模块1000在下降夹取螺纹镜头时，能有效感应螺纹镜头的位置，起到限位作用，避免调焦卡盘模块1000过度下降。

本发明第二方面还提出一种清晰度自动调焦系统的调焦方法。

根据本发明第二方面实施例的清晰度自动调焦系统的调焦方法，清晰度自动调焦系统为本发明第一方面实施例中任意一项的清晰度自动调焦系统，调焦方法包括如下步骤：

获取设于螺纹镜头预设距离处的测试卡8的第一图像，其中，测试卡8包括位于测试卡8中心部分的方块81、围绕方块81的解析线条82对和位于测试卡8四角的黑白棋盘格83，黑白棋盘格83的白块具有线条；

对第一图像进行预处理得到第二图像；

计算第二图像的第一中心位置，并对第二图像进行TVLine检测得到方块81的第二中心位置，以及计算第一中心位置和第二中心位置的位置差；

根据第二图像中的黑块定位出四个黑白棋盘格83所在区域中的至少一个，从区域中选择一个，并计算所选择区域中每个点的梯度值，以及根据梯度值计算得到梯度平均值；

在梯度平均值大于或等于预设阈值时，根据位置差触发调焦卡盘模块1000动作，以使第二中心位置与第一中心位置重合。

根据本发明第二方面实施例的清晰度自动调焦系统的调焦方法，由于测试卡8包括位于测试卡8中心部分的方块81、围绕方块81的解析线条82对，因此当对第二图像进行TVLine检测时，可以便捷、精准地得到方块81的第二中心位置，提高了调焦速度和精度；由于测试卡8还包括位于测试卡8四角的黑白棋盘格83，黑白棋盘格83的白块具有线条，而第二图像是通过对第一图像进行预处理后才得到的，例如，预处理可以包括反色处理，预处理后的第二图像中的黑块对应为测试卡8的黑白棋盘格83的白块，从而可以方便地根据第二图像中的黑块定位出四个黑白棋盘格83所在区域中的至少一个；通过从四个黑白棋盘格83所在区域中选择一个区域，并计算所选则区域中每个点的梯度值，以及根据梯度值计算得到梯度平均值，并将梯度平均值与预设阈值的对比，可以有效避免第二图像中的噪点对清晰度的影响，从而有利于快速准确地判断第二图像四角的黑白棋盘格83是否清晰，因此该梯度值计算法的测试范围大，鲁棒性好，调焦速度快；且结合第一中心位置和第二中心位置的位置差可以判断螺纹镜头是否光轴居中；当梯度平均值大于或等于预设阈值时，则根据第一中心位置和第二中心位置的位置差，触发调焦卡盘1000的动作，调整第一中心位置与第二中心位置之间的距离，通过一次或多次调整，最终实现第二中心位置与第一中心位置的重合，即实现螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而可以获取更加清晰的第二图像，以便精准地对螺纹镜头进行调焦测试。

根据本发明第二方面的一个实施例，对第一图像进行预处理得到第二图像，包括对第一图像进行高斯去噪处理，得到第三图像；对第三图像进行二值化处理，得到第四图像；对第四图像进行反色处理，得到第五图像；对第五图像进行膨胀处理，得到第二图像。可以理解的是，高斯去噪处理可以有效去除第一图像中的噪点，得到清晰平滑的第三图像；对第三图像进行二值化处理可以使得第四图像呈现出明显的黑白效果；对第四图像进行反色处理，得到第五图像，对第五图像进行膨胀处理，得到第二图像，则使得测试卡8的四角的黑白棋格盘83的白块变为第二图像中的黑块，且黑块经膨胀处理被单独分离出来，从而便于根据第二图像中的黑块定位出四个黑白棋盘格83所在区域中的至少一个。

根据本发明第二方面进一步的实施例，根据梯度值计算得到梯度平均值，包括将梯度值大于预设阈值的所有梯度值相加，得到和值，其中，预设阈值的取值范围为17～23；将和值除以所选择区域的点数，得到梯度平均值。可以理解的是，当预设阈值的取值范围为17～23时，通过梯度平均值与预设阈值的对比，可以快速精准地判断第二图像四角的黑白棋格盘83是否清晰，且结合第一中心位置和第二中心位置的位置差可以判断螺纹镜头是否光轴居中；当梯度平均值大于或等于预设阈值时，则根据第一中心位置和第二中心位置的位置差，触发调焦卡盘1000的动作，调整第一中心位置与第二中心位置之间的距离，通过一次或多次调整，最终实现第二中心位置与第一中心位置的重合，即实现螺纹镜头的自适应调整，使得螺纹镜头的光轴居中，从而可以获取更加清晰的第二图像，以便精准地对螺纹镜头进行调焦测试。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种清晰度自动调焦系统，其特征在于，包括调焦卡盘模块，所述调焦卡盘模块包括：

驱动旋转组件；

浮动旋转组件，所述浮动旋转组件位于所述驱动旋转组件的下方且与所述驱动旋转组件相连，所述驱动旋转组件驱动所述浮动旋转组件浮动旋转；

两个产品夹头组件，两个所述产品夹头组件分别可移动地设置在所述浮动旋转组件的下方相对两侧且位于所述浮动旋转组件的同一直径方向上，两个所述产品夹头组件与所述浮动旋转组件相连，以使两个所述产品夹头组件与所述浮动旋转组件同步浮动旋转；

下压驱动组件，所述下压驱动组件驱动两个所述产品夹头组件使得两个所述产品夹头组件彼此相对靠近地移动以夹住螺纹镜头以及彼此背离地移动以释放螺纹镜头；其中

所述驱动旋转组件包括：轴承固定盘、轴承、同步轮、轴承上压盖、轴承下压盖以及步进电机及同步带模块，所述轴承支撑在所述轴承固定盘的外周面上且所述轴承的内圈的上端面抵接在所述轴承固定盘上；所述轴承嵌套在所述同步轮中且所述轴承的外圈的下端面抵接在所述同步轮上；所述轴承上压盖固定在所述同步轮的上端面上且压住所述轴承的外圈的上端面上；所述轴承下压盖固定所述轴承固定盘的下端面上且压住所述轴承的内圈的下端面；所述步进电机及同步带模块与所述同步轮相连，以驱动所述同步轮旋转；

所述浮动旋转组件包括：浮动卡盘、浮动盘以及浮动弹簧，所述浮动卡盘位于在所述同步轮的下方且与所述同步轮固定连接；所述浮动盘位于所述同步轮的下方且与所述同步轮之间具有间距，所述浮动盘位于所述卡盘中以使所述浮动卡盘卡住所述浮动盘；所述浮动弹簧设置在所述同步轮与所述浮动盘之间，且所述浮动弹簧的上端和下端分别对应地与所述同步轮和所述浮动盘相连；

两个所述产品夹头组件分别包括：滑轨、滑块以及夹头，两个所述产品夹头组件的所述滑轨分别对称地设置在所述浮动盘的下端面两侧且位于所述浮动盘的同一直径方向上；两个所述产品夹头组件的所述滑块分别可滑动地设置在对应的所述滑轨上；两个所述产品夹头组件的所述夹头彼此相对地分别与对应的所述滑块固定连接，两个所述产品夹头组件的所述夹头的一端为夹持端，两个所述产品夹头组件的所述夹头的另一端分别与所述下压驱动组件相连；

所述下压驱动组件包括张紧压盘和气缸，所述张紧压盘的下端外侧设有下压斜面，所述气缸与所述张紧压盘相连，以驱动所述张紧压盘上下移动；所述夹头包括张紧轮、张紧轮固定块、连接板和夹头本体。

2.根据权利要求1所述的清晰度自动调焦系统，其特征在于，还包括导向柱，所述导向柱的下端与所述滑块固定连接；所述浮动盘上设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与所述滑轨的延伸方向一致；所述导向柱的上端位于所述滑槽中，当所述滑块滑动时，所述导向柱在所述滑槽中作导向滑动。

3.根据权利要求1所述的清晰度自动调焦系统，其特征在于，还包括两个拉簧，两个所述拉簧分别设置在所述夹头的两侧，两个所述拉簧的一端分别与两个所述夹头中的一个所述夹头相连，两个所述拉簧的另一端分别与两个所述夹头中的另一个所述夹头相连。

4.根据权利要求1所述的清晰度自动调焦系统，其特征在于，所述张紧轮安装在所述张紧轮固定块上，所述张紧轮位于所述下压斜面的下方且与所述下压斜面接触，所述张紧轮固定块固定在所述连接板上，所述连接板固定在所述滑块的下表面上，所述夹头本体固定在所述连接板上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的清晰度自动调焦系统，其特征在于，所述调焦卡盘模块还包括高度升降板，所述轴承固定盘固定在所述高度升降板上，所述高度升降板与升降机构相连。

6.一种清晰度自动调焦系统的调焦方法，其特征在于，所述清晰度自动调焦系统为根据权利要求1-5中任意一项所述的清晰度自动调焦系统，所述调焦方法包括如下步骤：

获取设于所述螺纹镜头预设距离处的测试卡的第一图像，其中，所述测试卡包括位于所述测试卡中心部分的方块、围绕所述方块的解析线条对和位于所述测试卡四角的黑白棋盘格，所述黑白棋盘格的白块具有线条；

对所述第一图像进行预处理得到第二图像；

计算所述第二图像的第一中心位置，并对所述第二图像进行TVline检测得到所述方块的第二中心位置，以及计算所述第一中心位置和所述第二中心位置的位置差；

根据所述第二图像中的黑块定位出四个所述黑白棋盘格所在区域中的至少一个，从所述区域中选择一个，并计算所选择区域中每个点的梯度值，以及根据所述梯度值计算得到梯度平均值；

在所述梯度平均值大于或等于预设阈值时，根据所述位置差触发所述调焦卡盘模块动作，以使所述第二中心位置与所述第一中心位置重合。

7.根据权利要求6所述的调焦方法，其特征在于，所述对所述第一图像进行预处理得到所述第二图像，包括：

对所述第一图像进行高斯去噪处理，得到第三图像；

对所述第三图像进行二值化处理，得到第四图像；

对所述第四图像进行反色处理，得到第五图像；

对所述第五图像进行膨胀处理，得到所述第二图像。

8.根据权利要求7所述的调焦方法，其特征在于，所述根据所述梯度值计算得到梯度平均值，包括：

将梯度值大于预设阈值的所有梯度值相加，得到和值，其中，所述预设阈值的取值范围为17～23；

将所述和值除以所述所选择区域的点数，得到所述梯度平均值。

Images