CN112346293A - 一种相机调焦检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相机调焦检测系统。光源a发出的光通过照明透镜b后经照明靶c，照明靶c通过成像透镜d在特定距离处成像；待调焦距相机获取图像；图像处理软件分析该图像，获得最优焦距，指导调焦。本发明相机调焦检测系统可以指导调焦范围为无穷远到0距离，调焦检测系统的设备结构简单、体积小，调焦精度高，且提高了空间使用率，相机调焦测试更加灵活。

Description

一种相机调焦检测系统

技术领域

本发明涉及一种检测系统，尤其涉及一种相机调焦检测系统，属于图像视频成像的技术领域。

背景技术

随着全球经济的快速发展与摄影摄像技术需求的日益增加，尤其是手机的普及，各种直播与摄影技术蓬勃发展，使得相机使用率成爆炸性增长。而无人机等航空摄影测量技术的出现，更使图像信息的获取效率大大提高。尤其是无人机等的大量应用，使得航空摄影测量技术被广泛应用于各个行业，在民用和科学研究领域，包括资源开发、农业规划、道路建设、灾害监测、气象监测、环境保护和高空大气研究等，都可以见到航空摄影测量的痕迹。而军事应用领域，航空摄影测量技术具有更广泛的应用。

而相对应的，无论是近景的手机拍摄，还是从空中拍摄地面物体或者景物的光学仪器或相机，都可以看作为一种重要的摄影或测量设备，它以光学成像的形式提供清晰、直观的图像信息。为了获得任意远处景物的清晰图像，尤其是需要无穷远处图像的航空用光学仪器或相机，其感光传感器需要安装在物镜焦面处，在安装时需要精确调整物镜与感光面之间的距离；在每次执行任务以后，由于温度、压力、振动等环境因素的影响，物镜焦面也会发生移动，导致下次拍摄图像的模糊不清；为了获得大的拍摄视野，经常会使用阵列式数字相机，要求阵列中每台相机一致地对同一距离处成像。因此非常有必要研制一套相机聚焦检测系统，在该检测系统的指导下调节数字相机感光传感器与物镜的距离，形成严格一致的对任意远处清晰成像的相机。

传统的检测调焦技术主要包括：程序控制法、光电自准直法和图像处理法。程序控制法通过在实验室模拟相机的实际工作环境，测量离焦与环境参数的关系，建立相关数据表，通过测量相关环境参数适时调节相机焦距。这种方法需要利用大量数据拟合实际工作环境，往往会产生较大偏离。光电自准直法在相机感光传感器的共轭焦面处放置一套光栅，通过对光栅的图像进行分析获得焦面调整信息。这种方法需要在物镜和传感器之间安装一套光栅，不适用于大多数相机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相机调焦检测系统，解决现有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种相机调焦检测系统，包括图像分析软件，所述图像分析软件的作用是对不同物距下的目标图像进行清晰度分析，得到相应的评价函数，指导相机调节焦距，其特征在于，包括平行设置的光源a和成像物镜d，所述光源a的作用是产生照明光，并且根据需求进行亮度调节，所述成像物镜d的作用是对靶在给定距离处进行成像，在光源a和成像物镜d之间平行设置有照明透镜b、测试靶c和移动杆e，其中：所述测试靶c的作用是作为成像物体，所述移动杆e的作用是调节靶与成像物镜d之间的距离。

进一步地，所述光源a由电源f供电。

进一步地，所述光源a由照明亮度调控器g调节亮度。

本发明的有益技术效果是：在此检测平台上，实现在有限的空间获取到任意远处图像信息，大大提高了空间使用率；在此检测平台上，可根据实际需求更改光源亮度、靶形状等，使应用范围更广，更灵活；在此检测平台上，通过图像分析软件进行调焦评价，可以实现自动快速准确调焦。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的分解示意图。

图3是本发明系统对索尼(Sony 7R微单反)数码相机进行指导调焦的结果。

图4是通过系统调好的相机焦距拍照成像，然后更改焦距，对同样距离处的物体成像对比。

图5是本发明的成像原理示意图。

图6是通过系统调好的相机焦距拍照成像，然后更改焦距，对同样距离处的卷笔刀成像。

具体实施方式

通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本发明，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本发明技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本发明的技术方案所限定的保护范围。

图像处理法通过获取不同离焦量情况下目标图像的特征信息，得到相应的评价函数，指导数字相机的聚焦调节，是一种直接检调焦技术，简单实用，可以适用于大多数的数字相机。

如图1和图2所示的相机调焦检测系统，包括图像分析软件，图像分析软件的作用是对不同物距下的目标图像进行清晰度分析，得到相应的评价函数，指导数字相机调节焦距，包括平行设置的光源a和成像物镜d，光源a的作用是根据需求进行亮度调节，成像物镜d的作用是对靶在给定距离处进行成像，在光源a和成像物镜d之间平行设置有光生成透镜b、测试靶c和移动杆e，其中：测试靶c的作用是作为成像物体，移动杆e的作用是调节靶与成像物镜d之间的距离，在光源a的上方安装有电源f，相机调焦检测系统，在光源a的外侧设置有照明亮度调控器g。

本发明的工作原理为：光源a发出的光线通过照明透镜b形成照明光，光源a可根据需求放置于照明透镜b的任意距离处，产生不通发散度的照明光；当置于焦点处时产生平行光，照明光照明测试靶c，测试靶c经过成像物镜d后在特定距离处成像；该像经相机采集后，得到测试靶c的最终图像，测试靶c可置于成像透镜d的不同距离处，产生不同像距的像。测试靶c置于成像透镜d的焦点处时产生无穷远处的像，此图像通过传输设备传输至图像分析软件；多次采集不同焦距处的图像，待检测相机与图像采集处理软件相连接，图像分析软件分析得到最佳图像，指导调焦；

如图3所示，本发明系统对索尼(Sony 7R微单反)数码相机进行指导调焦的结果，靶物体放置在本系统成像透镜焦面上，从而靶经过本系统成像透镜后的像居于无穷远处，可以看出成像质量评价函数曲线与实际成像距离完全吻合。

如图4所示，改变靶的物距，使得靶经过本系统成像透镜的像居于有限距离处，得到评价函数曲线，通过系统调好的相机焦距拍照成像，然后更改焦距，对同样距离处的卷笔刀成像，图6可以看出在该系统指导下调焦后得到的图像(中间图像)质量最高。

当然，本发明还可以有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种相机调焦检测系统，包括图像分析软件，所述图像分析软件的作用是对不同物距下的目标图像进行清晰度分析，得到相应的评价函数，指导相机调节焦距，其特征在于，包括平行设置的光源(a)和成像物镜(d)，所述光源(a)的作用产生照明光，并且根据需求进行亮度调节，所述成像物镜(d)的作用是对靶在给定距离处进行成像，在光源(a)和成像物镜(d)之间平行设置有照明透镜(b)、测试靶(c)和移动杆(e)，其中：所述测试靶(c)的作用是作为成像物体，所述移动杆(e)的作用是调节靶与成像物镜(d)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的相机调焦检测系统，其特征在于，所述光源(a)由电源(f)供电。

3.根据权利要求1所述的相机调焦检测系统，其特征在于，所述光源(a)由照明亮度调控器(g)调节亮度。

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