CN113365045B

CN113365045B - 摄像模组检测方法、装置及系统

Info

Publication number: CN113365045B
Application number: CN202010144232.XA
Authority: CN
Inventors: 周婷; 茅武超; 张宝月; 郑书金; 黄君科; 钟柯松
Original assignee: Yuyao Sunny Optical Intelligence Technology Co Ltd
Current assignee: Yuyao Sunny Optical Intelligence Technology Co Ltd
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2022-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-04
Also published as: CN113365045A

Abstract

本发明提供一种摄像模组检测方法、装置及系统，其中所述检测方法包括：通过待测摄像模组获取测试标板对应的标板图像，其中，所述测试标板包括两平行且相等的标定线的四个标点，按顺时针方向分别为第一标点、第二标点、第三标点和第四标点；以及基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量。

Description

摄像模组检测方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及摄像模组检测领域，尤其涉及一种摄像模组检测方法、装置及系统。

背景技术

目前的基于TOF(时间飞行)技术的深度设备如无人机、扫地机器人、自动驾驶车辆、虚拟现实设备等大多通过采用摄像模组进行深度信息的采集。然而，由于组装工艺的误差，摄像模组易产生组装倾斜，从而降低摄像精度。因此，为提高摄像精度，有必要对摄像模组的倾斜量进行检测。例如，摄像模组在组装过程中所产生的倾斜量，或者，在检测过程中因摄像模组的摆放所造成的倾斜量，或者，双目摄像模组或者阵列摄像模组之间在组装过程中沿X、Y、Z轴方向旋转产生的倾斜量，等。

目前的检测方法为，常采用光轴标定方法检测双目摄像模组在组装过程中两个摄像模组之间的倾斜量，然后根据该倾斜量调整该双目摄像模组的光轴。具体地，该光轴标定方法通过双目摄像模组多角度多距离地同时拍摄棋盘格标板获取图像，提取图像中对应于棋盘格标点的坐标，然后分别计算得出两摄像模组之间的在X/Y/Z轴方向的各个倾斜角度，然后进行光轴调整。由此可见，该方法标定站位工时较长，对检测设备的精度要求较高，需检测信息量较多，且算法较为复杂，检测时间较久。

而且，传统的检测方法基本无法对单模摄像模组在组装过程中所述产生的倾斜量和在检测过程中因该摄像模组的摆放所造成的倾斜量进行检测，使用范围受限。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一种摄像模组检测方法、装置及系统，其中所述检测方法能够检测待测摄像模组在组装过程中所产生的倾斜量，以及在检测过程中因待测摄像模组的摆放所造成的倾斜量，或者，双目摄像模组或者阵列摄像模组之间在组装过程中沿X、Y、Z轴方向旋转产生的倾斜量，等。

本发明的另一个优势在于提供一种摄像模组检测方法、装置及系统，相对于传统的检测方法，本发明的所述检测方法仅需通过待测摄像模组拍摄一次图像即可完成检测，而且测试标板仅需4个标点即可，因此，所需检测信息量较少，检测方法较为简单，检测时间较快。

本发明的另一个优势在于提供一种摄像模组检测方法、装置及系统，其可对单摄像模组在组装过程中所述产生的倾斜量和在检测过程中因该摄像模组的摆放所造成的倾斜量进行检测，而无需对待测摄像模组造成物理式的破坏，无需额外开发标定设备，检测误差较低，精度高。

本发明的另一个优势在于提供一种摄像模组检测方法、装置及系统，其结构简单，成本较低，使用范围较广。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，提供了一种摄像模组检测方法，包括：

通过待测摄像模组获取测试标板对应的标板图像，其中，所述测试标板包括两平行且相等的标定线的四个标点，按顺时针方向分别为第一标点、第二标点、第三标点和第四标点；以及

基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量。

在本申请一实施例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值小于或等于预设阈值时，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

其中，Tilt表示所述待测摄像模组的倾斜量，f表示所述待测摄像模组的有效焦距，L_标表示两标定线之间的距离，Y₁表示所述第一距离，Y₂表示所述第二距离，H_标表示所述标定线的长度。

在本申请一实施例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值大于该预设阈值时，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

其中，Tilt表示所述待测摄像模组的倾斜量，dis表示所述待测摄像模组的光学畸变值，f表示所述待测摄像模组的有效焦距，L_标表示两标定线之间的距离，Y₁表示所述第一距离，Y₂表示所述第二距离，以及，H_标表示所述标定线的长度。

在本申请一实施例中，当所述待测摄像模组被实施为包括第一摄像模组和第二摄像模组的阵列摄像模组时，

通过待测阵列摄像模组同时获取测试标板对应的标板图像，包括：

通过所述待测摄像模组获取测试标板的第一标板图像和第二标板图像；

基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量，包括：

基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述第一标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述第一摄像模组的第一倾斜量；以及

基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述第二标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述第二摄像模组的第二倾斜量。

在本申请一实施例中，进一步包括：

基于所述第一倾斜量和所述第二倾斜量，两倾斜量相减即为所述阵列摄像模组沿X、Y轴方向旋转所形成的夹角。

在本申请一实施例中，所述倾斜量包括所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

根据本申请另一方面，还提供一种测试装置，包括：

标板图像获取单元，用于通过待测摄像模组获取测试标板对应的标板图像，其中，所述测试标板包括两平行且相等的标定线的四个标点，按顺时针方向分别为第一标点、第二标点、第三标点和第四标点；以及

倾斜量确定单元，用于基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量。

根据本申请另一方面，还提供一种测试系统，包括：

测试标板；

用于安装待测摄像模组的测试平台；以及

电子设备，其中，所述电子设备包括处理器和存储器，其中，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行所述的测试方法。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1图示了根据本申请较佳实施例的摄像模组检测方法的方法示意图。

图2图示了根据本申请较佳实施例的所述检测方法的一具体示例的测试标板的示意图。

图3图示了根据本申请较佳实施例的所述检测方法的一具体示例的标板图像的示意图。

图4图示了根据本申请较佳实施例的用于阵列摄像模组的所述检测方法的一具体示例的示意图。

图5图示了根据本申请较佳实施例的测试装置的模块框图。

图6图示了根据本申请较佳实施例的测试系统的模块框图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

示例性摄像模组检测方法

图1示出了根据本申请较佳实施例的摄像模组检测方法的方法示意图，如图1所示，根据本申请的该较佳实施例的所述检测方法，包括：

S10、通过待测摄像模组获取测试标板对应的标板图像，其中，所述测试标板包括两平行且相等的标定线的四个标点，按顺时针方向分别为第一标点101、第二标点102、第三标点103和第四标点104；以及

S20、基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点101与所述第四标点104之间的第一距离和所述第二标点102与第三标点103之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量。

具体地，如图2所示，在所述测试标板中，所述标定线为所述第一标点101与所述第二标点102相连接的第一连接线和所述第三标点103与所述第四标点104相连接的第二连接线，即四个所述标点为两条所述标定线的端点或角点。在一具体示例中，所述被测标板上可以仅有四个所述标点，而无需画成所述标定线，即所述标点线可以为虚拟的，而无需呈现在所述测试标板上。优选地，四个所述标点为矩形的四个端点或角点。可选地，四个所述标点可以为平行四边形的四个端点或角点。熟知本领域的技术人员可知，所述测试标板上还可以包括更多数量的标点，或所述标点为其他形状的图形的端点，或者圆的圆心等。

需要指出的是，四个所述标点之间的间距、相对位置可以被预设，即所述标点线的长度和两所述标点线之间的距离可以被预设。

在本优选实施例的一具体示例中，如图3所示，四个所述标点分别为两所述标点线的角点，在所述步骤S20中，通过提取所述标板图像中所述第一标点101、所述第二标点102、所述第三标点103以及所述第四标点104的坐标，获取所述第一距离和所述第二距离。具体地，通过对所述标板图像进行角点提取，分别获得对应于两所述标点线的四个角点坐标分别为所述第一标点101、所述第二标点102、所述第三标点103以及所述第四标点104的坐标。

在一种可选地实施例中，四个所述标点分别为呈矩形排列或平行四边形排列的四个圆的圆心，在所述步骤S20中，通过对所述标板图像进行圆心提取，分别获得对应于四个所述圆心的四个所述标点的坐标，以获得所述第一距离和所述第二距离。

相对于传统的检测方法，本发明的所述检测方法仅需通过待测摄像模组拍摄一次图像即可完成检测，而且测试标板仅需4个标点即可，因此，所需检测信息量较少，检测方法较为简单，检测时间较快。

在本优选实施例的第一实施方式中，所述检测方法可以用于对单模摄像模组在组装过程中所述产生的倾斜量和在检测过程中因该摄像模组的摆放所造成的倾斜量进行检测。即所述待测摄像模组可以为单模摄像模组，且所述检测方法获得的所述倾斜量包括所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

具体地，所述待测摄像模组被安装于一测试平台，其中所述待测摄像模组拍摄获取所述测试标板的标板图像。可以理解的是，在所述待测摄像模组安装于所述测试平台时，所述待测摄像模组相对于所述测试标板之间可能会存在一定的倾斜量，若仅检测摄像模组在组装过程中产生的倾斜量是无法准确判断出所述摄像模组的倾斜量。因此，本申请的所述检测方法能够检测所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量，以提高检测精度，而这是传统的检测方法中无法做到的。而且，本申请的所述检测方法无需对待测摄像模组造成物理式的破坏，无需额外开发标定设备，检测误差较低，精度高。

进一步地，对于具有不同视场角的摄像模组如常规类摄像模组或广角类摄像模组等，受所述待测摄像模组的光学畸变值的影响，在所述步骤S20中，确定所述待测摄像模组的倾斜量的算法也略有不同，具体如下。

在一具体示例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值小于或等于预设阈值时，优选地，所述预设阈值为2％，即所述待测摄像模组的光学畸变值小于等于2％，或者说，所述摄像模组为常规类摄像模组，所述步骤S20中，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

可以看出的是，H_标为所述测试标板的沿X轴方向的所述标定线的长度，L_标为所述测试标板的沿Y轴方向的两标定线之间的距离，Y1和Y2均为所述标板图像的沿Y轴方向的距离，以此，所述检测方法获取的待测摄像模组在X轴方向的倾斜量。可以理解的是，根据相对位置关系，所述检测方法能够以同样的原理获取所述待测摄像模组在Y轴方向的倾斜量，在此不做详细描述。

也就是说，当待测摄像模组自身倾斜或在摆放倾斜拍摄测试标板图像时，所述测试标板的四个所述标点之间的实际长度或间距与所述标板图像中相对应的像的长度或间距存在差异，如所述测试标板的矩形的四个标点，所述标板图像中相对应的像为梯形的四个标点。因此，基于像高与视场角关系公式即Y＝F*tan(theta)，所述检测方法获得的所述倾斜量包括所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

在另一具体示例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值大于预设阈值时，优选地，所述预设阈值为2％，即所述待测摄像模组的光学畸变值大于2％，或者说，所述摄像模组为广角类摄像模组，所述步骤S20中，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

由此获得的所述倾斜量包括所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

在本优选实施例的第二实施方式中，所述检测方法可以用于检测双目摄像模组或者阵列摄像模组之间在组装过程中沿X、Y、Z轴方向旋转产生的倾斜量。即所述阵列摄像模组中的各所述摄像模组之间的相对倾斜量。需要指出的是，所述第二实施方式中，所述检测方法获得的所述阵列摄像模组的倾斜量并不包括所述阵列摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

具体地，如图4所示，所述待测摄像模组被实施为包括第一摄像模组和第二摄像模组的阵列摄像模组，其中所述步骤S10中，包括：

S11、通过所述待测摄像模组获取测试标板的第一标板图像和第二标板图像，即所述第一摄像模组拍摄获取测试标板的第一标板图像，所述第二摄像模组拍摄获取测试标板的第二标板图像。

其中，在所述步骤S20中，包括：

S21、基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述第一标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述第一摄像模组的第一倾斜量；以及

S22、基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述第二标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述第二摄像模组的第二倾斜量。

也就是说，所述第一倾斜量和所述第二倾斜量用于获取所述阵列摄像模组的所述第一摄像模组和所述第二摄像模组之间沿X、Y和Z轴方向旋转所形成的夹角。可以理解的是，所述第一倾斜量包括所述第一摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。所述第二倾斜量包括所述第二摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

进一步地，所述检测方法还包括：

S30、基于所述第一倾斜量和所述第二倾斜量，确定所述阵列摄像模组沿X、Y和Z轴方向旋转所形成的夹角。

更进一步地，所述夹角可由所述第一倾斜量与所述第二倾斜量相减得到，即所述夹角为所述阵列摄像模组的所述第一摄像模组与所述第二摄像模组之间的相对倾斜量。可以看出的是，由于所述第一摄像模组与所述第二摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量是一致的，因此，通过所述第一倾斜量与所述第二倾斜量相减得到的所述夹角为所述阵列摄像模组沿X、Y和Z轴方向旋转所形成的倾斜量，而不包括所述阵列摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

示例性测试装置

如图5示出了根据本申请较佳实施例的用于摄像模组的测试装置的模块框图。如图5所示，根据本申请该较佳实施例的所述测试装置，包括：

标板图像获取单元10，用于通过待测摄像模组获取测试标板对应的标板图像，其中，所述测试标板包括两平行且相等的标定线的四个标点，按顺时针方向分别为第一标点101、第二标点102、第三标点103和第四标点104；以及

倾斜量确定单元20，用于基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量。

其中，在本申请的一具体示例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值小于或等于预设阈值时，所述倾斜量确定单元用于确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

其中，在本申请的一具体示例中，当所述待测摄像模组的光学畸变值大于该预设阈值时，所述倾斜量确定单元用于确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

示例性测试系统

如图6示出了本申请提供的一种用于摄像模组的测试系统，如图6所示，所述测试系统包括：

测试标板100；

用于安装待测摄像模组的测试平台200；以及

电子设备300，其中所述电子设备300包括处理器301和存储器302，其中，在所述存储器302中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器301执行上述的测试方法。

所述处理器301可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

所述存储器302可以包括一个或多个计算程序产品，所述计算程序产品可以包括各种形式的计算可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算可读存储介质上可以存储一个或多个计算程序指令，所述处理器301可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

例如，该输入装置可以是例如用于采集图像数据或视频数据的摄像模组等等。

该输出装置可以向外部输出各种信息，包括分类结果等。该输出设备可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图中仅示出了该电子设备中与本发明有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为示例性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims

1.一种摄像模组检测方法，其特征在于，包括：

基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量；

其中，当所述待测摄像模组的光学畸变值小于或等于预设阈值时，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

其中，Tilt表示所述待测摄像模组的倾斜量，f表示所述待测摄像模组的有效焦距，L _标表示两标定线之间的距离，Y₁表示所述第一距离，Y₂表示所述第二距离，H_标表示所述标定线的长度。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当所述待测摄像模组的光学畸变值大于该预设阈值时，确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

3.根据权利要求1所述的检测方法，其中，当所述待测摄像模组被实施为包括第一摄像模组和第二摄像模组的阵列摄像模组时，

4.根据权利要求3所述的检测方法，进一步包括：

基于所述第一倾斜量和所述第二倾斜量，两倾斜量相减为所述阵列摄像模组沿X、Y和Z轴方向旋转所形成的夹角。

5.根据权利要求1-2任一所述的检测方法，其中，所述倾斜量包括所述待测摄像模组在组装过程中所形成的倾斜量与所述待测摄像模组在摆放以采集测试标板图像时所形成的倾斜量。

6.根据权利要求1-3任一所述的检测方法，其中，两平行且相等的标定线的所述四个标点为矩形的四个端点。

7.一种测试装置，其特征在于，包括：

倾斜量确定单元，用于基于所述标定线的长度、两所述标定线之间的距离、所述标板图像中所述第一标点与所述第四标点之间的第一距离和所述第二标点与第三标点之间的第二距离，确定所述待测摄像模组的倾斜量；

其中，当所述待测摄像模组的光学畸变值小于或等于预设阈值时，所述倾斜量确定单元用于确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

8.根据权利要求7所述的测试装置，其中，当所述待测摄像模组的光学畸变值大于该预设阈值时，所述倾斜量确定单元用于确定所述待测摄像模组的倾斜量，表示为：

9.一种测试系统，其特征在于，包括：

测试标板；

用于安装待测摄像模组的测试平台；以及

电子设备，其中，所述电子设备包括处理器和存储器，其中，在所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被所述处理器运行时使得所述处理器执行如权利要求1-6中任一项所述的检测方法。