CN113784112A - 摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统，通过预先设置测试模板，该测试模板包括黑色块，以及环绕在该黑色块外围的多个黑白交替的环状区域，控制摄像模组拍摄该测试图板，并调整摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件；然后再利用测试图板对完成对焦后的摄像模组进行光学防抖校准，有利于保证对焦精度，从而提高OIS校准的可靠性。

Description

摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统

技术领域

本发明涉及产品测试技术领域，尤其涉及一种摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统。

背景技术

随着手机摄像头模组光学防抖(Optical Image Stabilization，OIS)技术的慢慢成熟，现在市场上的旗舰手机大多都具备了OIS功能。为了保证OIS功能的正常使用，具备OIS功能的摄像模组在出厂时需要做OIS校准。将摄像模组对焦是进行OIS校准时的重要步骤，需要先将摄像模组移动到测试chart图的成像清晰位置即进行对焦，再进行OIS校准，如果对焦失败或者不够精确，会导致非振动状态下采集的校准基准图像清晰度较低，从而影响OIS校准结果的准确性。

发明内容

本发明提供了一种摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统，有利于保证对焦精度，从而提高OIS校准的准确性。

第一方面，本说明书实施例提供了一种摄像模组测试方法，所述摄像模组测试方法包括：

控制摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

利用所述测试图板对完成对焦后的所述摄像模组进行光学防抖校准。

进一步地，所述调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，包括：

控制所述摄像模组对所述测试图板进行对焦，且对焦区域同时抓取所述测试图板上的部分或全部黑色块，以及部分所述黑白交替的环状区域；

基于所述对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件，若否，则调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件。

进一步地，所述基于所述对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件，包括：

基于所述对焦区域内图像的黑白对比度，得到所述镜头在当前位置处的调制传递函数MTF值；

若所述MTF值大于预设阈值，则判定所述当前位置的拍摄清晰度满足所述预设对焦条件。

进一步地，所述黑色块为圆形，所述环状区域为圆形环状区域，所述黑色块与所述圆形环状区域同心设置。

进一步地，所述黑色块的直径在135～165个像素之间。

进一步地，每个所述环状区域的环宽为10～15个像素。

进一步地，所述环状区域的数量为4～6个。

第二方面，本说明书实施例提供了一种摄像模组测试装置，所述摄像模组测试装置包括：

位置确定模块，用于控制摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

校准模块，用于利用所述测试图板对完成对焦后的所述摄像模组进行光学防抖校准。

第三方面，本说明书实施例提供了一种测试图板，用于对摄像模组进行光学防抖校准，所述测试图板包括：

黑色块，以及

环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域。

第四方面，本说明书实施例提供了一种摄像模组测试系统，包括：

振动台，待测摄像模组放置在所述振动台上；

测试图板，待测摄像模组的光轴与所述测试图板垂直，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

上位机，所述上位机分别与所述振动台以及所述待测摄像模组连接，用于控制所述待测摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述待测摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，利用所述测试图板以及所述振动台对完成对焦后的所述待测摄像模组进行光学防抖校准。

本说明书一个实施例提供的摄像模组测试方法、装置、测试图板以及系统，通过预先设置测试模板，然后控制摄像模组拍摄测试图板，并调整摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件；接着，利用测试图板对完成对焦后的摄像模组进行光学防抖校准。在上述过程中，由于拍摄的测试模板包括黑色块，以及环绕在该黑色块外围的多个黑白交替的环状区域，相比于单一黑色块，在进行对焦时，能够有效地提高对焦区域的黑白对比度，有利于保证对焦精度，从而提高OIS校准的准确性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本说明书实施例提供的一种摄像模组测试系统的结构示意图；

图2为本说明书实施例提供的测试图板的结构示意图；

图3为本说明书实施例提供的摄像模组测试方法的流程图；

图4为本说明书实施例提供的第一种对焦示意图；

图5为本说明书实施例提供的第二种对焦示意图；

图6为本说明书实施例提供的第三种对焦示意图；

图7为仅包含黑色块的一种chart图示意图；

图8为本说明书实施例提供的摄像模组测试装置的模块框图。

具体实施方式

为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1示出了本说明书实施例提供的一种示例性摄像模组测试系统，该摄像模组测试系统包括：振动台101、测试图板102以及上位机103。其中，上位机103分别与振动台101以及待测摄像模组104连接，用于执行本说明书实施例提供的摄像模组测试方法，以实现摄像模组的OIS校准过程。当然，除了上述部件以外，具体实施过程中，摄像模组测试系统还可以包括其他部件，例如支撑部件等。

测试时，待测摄像模组104放置在振动台101上，测试图板102作为校准模板，待测摄像模组104的光轴与测试图板102垂直。振动台101用于在上位机103的控制下模拟抖动环境。以摄像模组的光轴方向为Z轴，测试图板102的长度和宽度方向分别为X轴和Y轴构建测试坐标系。

在对待测摄像模组104进行OIS校准时，需要先通过上位机103发送控制指令，触发待测摄像模组104拍摄测试图板102，并控制待测摄像模组104对焦到测试图板102上，也就是沿光轴方向即Z方向调整待测摄像模组104的镜头位置，寻找成像清晰位置。

在完成对焦的基础上，才能进一步执行OIS校准操作。可以理解的是，OIS功能具体是通过马达驱动镜头在X和Y方向的平移，来补偿手的抖动，从而达到成像清晰的目的。因此，在保证Z方向成像清晰的基础上，可以通过上位机103控制振动台101模拟振动环境，对在X和Y方向对待测摄像模组104的OIS功能进行校准。

待测摄像模组104的OIS校准就是标定摄像模组中的陀螺仪，摄像模组中，陀螺仪感应振动并传动振动数据给控制器，控制器控制镜头在X和/或Y方向移动来抵消振动，获得测试图板102的清晰图像，故标定校准陀螺仪增益值才能保证OIS功能正常。待测摄像模组104的OIS校准实施方式有多种，可以根据实际需要确定，具体实施细节可以参考相关技术，此处不做详述。

需要说明的是，在上述测试过程中，测试图板102是必备工具，不仅在对焦过程需要用到，在后续的OIS校准过程也需要用到。测试图板102上设置的chart图是对焦是否能成功以及对焦精度高低的关键，对焦失败或者不够精确都会导致后续的OIS校准失效。

基于此，为了保证对焦精度，本说明书实施例提供了一种测试图板，如图2所示，该测试图板102可以包括：黑色块201，以及环绕在黑色块201外围的多个黑白交替的环状区域。例如，黑色块201可以设置在模板中心位置，然后黑色块201外围设置白色环状区域202，再设置围绕白色环状区域202的黑色环状区域203，再设置围绕黑色环状区域203的白色环状区域204，再设置围绕白色环状区域204的黑色环状区域205，呈现黑白交替的效果。

这样，能够有效地保证在摄像模组针对该测试图板102进行对焦的过程中，对焦区域能够同时抓取到部分或全部黑色块201，以及部分黑白交替的环状区域，从而能够通过计算对焦区域内图像的黑白对比度，来衡量拍摄清晰度，有利于保证对焦精度。且该测试图板102也能够满足后续OIS校准过程的需要。也就是说，该测试图板102既保证了在Z方向的对焦的准确性，从而提高OIS校准的准确性，又能保证X和Y方向OIS校准时所需。

具体来讲，黑色块201以及同心环状区域的形状可以根据实际需要设置，只要能够保证对焦精度，且适用于OIS校准即可。作为一种实施方式，黑色块201可以设置为圆形。为了方便计算，上述环状区域也可以为圆形环状区域，且圆形黑色块与各圆形环状区域同心设置。当然，在本说明书其他实施例中，黑色块201以及上述环状区域也可以为其他形状如方形，此处不作限制。

另外，黑色块201的尺寸、黑白交替的环状区域的尺寸以及环状区域的数量，可以根据摄像模组的对焦区域尺寸以及多次试验设置，以保证在对焦过程中，对焦区域内能够同时抓取到部分或全部黑色块201，以及部分黑白交替的环状区域。

以上述同心设置的圆形黑色块以及圆形环状区域为例，在一种可选的实施方式中，黑色块201的直径可以在135～165个像素之间，例如，可以为135个像素、150个像素或165个像素。在一种可选的实施方式中，每个环状区域的环宽可以为10～15个像素，例如，可以为10、12或15个像素。

在此基础上，作为一种实施方式，可以设置4～6个黑白交替的环状区域，例如，可以是4个、5个或6个。如图2所示，以4个为例，从黑色块201中心向外的方向上，呈现黑、白、黑、白、黑的交替效果。

进一步地，本说明书实施例还提供了一种摄像模组测试方法。如图3所示，该摄像模组测试方法可以包括以下步骤S301和步骤S302。

步骤S301，控制摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，测试图板包括：黑色块以及环绕在黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

步骤S302，利用测试图板对完成对焦后的摄像模组进行光学防抖校准。

在步骤S301中，测试图板102的具体实施细节可以参考前述实施例，此处不作赘述。通常来讲，可以通过控制摄像模组中的VCM(Voice Coil Montor，音圈马达)调节镜头的位置。

具体来讲，调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件的过程可以包括：控制摄像模组对测试图板102进行对焦，且对焦区域同时抓取测试图板102上的部分或全部黑色块201，以及部分黑白交替的环状区域；基于对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足预设对焦条件，若否，则调整摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件。

图4至图6示出了三种示例性的对焦方式。如图4所示，采用单区域对焦，对焦区域400的中心点在同心圆点，对焦区域400可以同时抓取全部黑色块201以及黑色块201周围的部分黑白交替的环状区域，实现对焦。如图5所示，采用多区域对焦，中心对焦区域的中心点在同心圆点，抓取黑色块201内包含同心圆点的部分区域，同时，周围对焦区域500抓取周围的部分黑白交替的环状区域，实现对焦。如图6所示，采用单区域对焦，对焦区域600的中心点在黑色块201外部，对焦区域600同时抓取有部分黑色块201区域，以及部分黑白交替的环状区域，保证了对焦区域600中同时有黑色区域，也有白色区域，且黑白相对的区域比较大，使对焦足够精确。

需要说明的是，作为对比，图7示出了一种仅包含圆形黑色块的chart图700，在采用图4和图5所示的对焦方式时，对焦区域仅能够抓取到图7中圆形黑色块内的黑色区域，无法实现对焦。即使采用图6示出的对焦方式，使得对焦区域中有黑色区域也有白色区域，但对焦区域内黑白对比区域相对比较小，会导致对焦不够精确。

因此，相比于仅包含圆形黑色块的chart图，在上述测试过程中，采用前述实施例提供的测试图板102进行对焦，有利于保证对焦精度，从而提高OIS在X和Y方向校准的准确性。

进一步地，预设对焦条件可以根据实际需要设置，例如，可以调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)值作为拍摄清晰度的判据，设置对焦条件。可以理解的是，镜头的MTF曲线是对镜头成像的清晰程度的一个定量描述，MTF值越大表示拍摄图像越清晰。具体通过计算输出像对比度与输入像对比度之间的比值得到，由于输出图像的对比度小于输入图像的对比度，MTF值介于0～1之间。当然，除了MTF值以外，在本说明书其他实施例中，也可以采用其他适用的清晰度判据设置预设对焦条件，此处不做限定。

作为一种实施方式，上述基于对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件的过程可以包括：基于对焦区域内图像的黑白对比度，得到镜头在当前位置处的MTF值；若MTF值大于预设阈值，则判定当前位置的拍摄清晰度满足预设对焦条件，反之，则判定当前位置的拍摄清晰度不满足预设对焦条件，需要继续沿光轴方向调整摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件。其中，预设阈值为0～1之间的值，具体可以根据实际OIS校准场景中，对拍摄清晰度的需求设置。

可以理解的是，控制摄像模组对测试图板102上的黑白线对进行拍照，就可以得到摄像模组中CMOS芯片像面上对应的亮度，从而得到MTF值。MTF值的计算公式为：MTF＝Contrast_output/Contrast_input，其中，Contrast_input为原来图像的黑白对比度，Contrast_output为经过镜头成像后输出图像的黑白对比度。黑白对比度可以采用如下公式计算：

Contrast＝(Y_亮-Y_暗)/(Y_亮+Y_暗)

式中，Y_亮表示图像中白色区域的最大亮度，Y_暗表示图像中黑色区域的最小亮度。具体实施时，原来图像的黑白对比度Contrast_input可以近似等于1，因此，在一种应用场景中，可以预先将Contrast_input设置为1。

确定拍摄清晰度满足预设对焦条件，则表示摄像模组成功对焦，就可以执行步骤S302，继续利用前述实施例提供的测试图板102对摄像模组进行X和Y方向上的OIS校准。

例如，可以在通过振动台101带动摄像模组抖动的过程中，密集的小步长的改变陀螺仪增益值，并计算出每个陀螺仪增益值对应的信噪比，从而搜索找出其中的最大信噪比对应的陀螺仪增益值作为标定陀螺仪增益值。具体实施细节可以参考相关技术，此处不做详述。

又例如，可以测试摄像模组在N个陀螺仪增益值下对应的N个抖动尺寸差值，N大于2；抖动尺寸差值为摄像模组分别在第一拍摄状态和第二拍摄状态下拍摄测试图板102所获得的成像的尺寸差值；其中，第一拍摄状态为摄像模组振动且OIS功能开启的状态，第二拍摄状态为摄像模组静止且OIS功能关闭的状态，根据N个陀螺仪增益值和N个抖动尺寸差值，采用三次样条插值方式生成三次样条曲线；根据三次样条曲线的峰值确定摄像模组的标定陀螺仪增益值。具体实施细节可以参考相关技术，此处不做详述。

进一步地，在校准完成后，为了进一步保证校准结果的准确性，还可以利用前述实施例提供的测试图板102，进行摄像模组在X和Y方向的OIS检测，检测通过，则表示校准成功。

本说明书实施例提供的摄像模组测试方法，通过前述实施例提供的测试图板102，实现OIS校准的对焦，有利于保证对焦精度，从而提高OIS校准的准确性。

另外，基于同一发明构思，本说明书实施例还提供了一种摄像模组测试装置，如图8所示，该摄像模组测试装置80包括：

位置确定模块801，用于控制摄像模组拍摄测试图板102，并沿光轴方向调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，所述测试图板102包括：黑色块201，以及环绕在所述黑色块201外围的多个黑白交替的环状区域；

校准模块802，用于利用所述测试图板102对完成对焦后的所述摄像模组进行光学防抖校准。

在一种可选的实施方式中，上述位置确定模块801用于：控制所述摄像模组对所述测试图板102进行对焦，且对焦区域同时抓取所述测试图板102上的部分或全部黑色块201，以及部分所述黑白交替的环状区域；基于所述对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件，若否，则调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件。

在一种可选的实施方式中，上述位置确定模块801用于：基于所述对焦区域内图像的黑白对比度，得到所述镜头在当前位置处的调制传递函数MTF值；若所述MTF值大于预设阈值，则判定所述当前位置的拍摄清晰度满足所述预设对焦条件。

本说明书实施例所提供的摄像模组测试装置80，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

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。术语“多个”表示两个以上，包括两个或大于两个的情况。

尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种摄像模组测试方法，其特征在于，所述摄像模组测试方法包括：

控制摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

利用所述测试图板对完成对焦后的所述摄像模组进行光学防抖校准。

2.根据权利要求1所述的摄像模组测试方法，其特征在于，所述调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，包括：

控制所述摄像模组对所述测试图板进行对焦，且对焦区域同时抓取所述测试图板上的部分或全部黑色块，以及部分所述黑白交替的环状区域；

基于所述对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件，若否，则调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件。

3.根据权利要求2所述的摄像模组测试方法，其特征在于，所述基于所述对焦区域内拍摄图像的黑白对比度，判断拍摄清晰度是否满足所述预设对焦条件，包括：

基于所述对焦区域内图像的黑白对比度，得到所述镜头在当前位置处的调制传递函数MTF值；

若所述MTF值大于预设阈值，则判定所述当前位置的拍摄清晰度满足所述预设对焦条件。

4.根据权利要求1所述的摄像模组测试方法，其特征在于，所述黑色块为圆形，所述环状区域为圆形环状区域，所述黑色块与所述圆形环状区域同心设置。

5.根据权利要求4所述的摄像模组测试方法，其特征在于，所述黑色块的直径在135～165个像素之间。

6.根据权利要求1所述的摄像模组测试方法，其特征在于，每个所述环状区域的环宽为10～15个像素。

7.根据权利要求1所述的摄像模组测试方法，其特征在于，所述环状区域的数量为4～6个。

8.一种摄像模组测试装置，其特征在于，所述摄像模组测试装置包括：

位置确定模块，用于控制摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，其中，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

校准模块，用于利用所述测试图板对完成对焦后的所述摄像模组进行光学防抖校准。

9.一种测试图板，其特征在于，用于对摄像模组进行光学防抖校准，所述测试图板包括：

黑色块，以及

环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域。

10.一种摄像模组测试系统，其特征在于，包括：

振动台，待测摄像模组放置在所述振动台上；

测试图板，待测摄像模组的光轴与所述测试图板垂直，所述测试图板包括：黑色块，以及环绕在所述黑色块外围的多个黑白交替的环状区域；

上位机，所述上位机分别与所述振动台以及所述待测摄像模组连接，用于控制所述待测摄像模组拍摄测试图板，并沿光轴方向调整所述待测摄像模组的镜头位置，直至拍摄清晰度满足预设对焦条件，利用所述测试图板以及所述振动台对完成对焦后的所述待测摄像模组进行光学防抖校准。

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