CN114007016A - 一种摄像头模组快速自动对焦系统及方法 - Google Patents

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CN114007016A CN202111272321.3A CN202111272321A CN114007016A CN 114007016 A CN114007016 A CN 114007016A CN 202111272321 A CN202111272321 A CN 202111272321A CN 114007016 A CN114007016 A CN 114007016A
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宋凯静
肖仁涛
冷煌军
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    • G03B30/00—Camera modules comprising integrated lens units and imaging units, specially adapted for being embedded in other devices, e.g. mobile phones or vehicles

Abstract

本发明属于摄像头通信技术领域，具体公开了一种摄像头模组快速自动对焦系统及方法，系统包括光源模块、摄像自动对焦模块、对焦控制模块，其中对焦控制模块包括参数设置模块、大步进定位模块、小步进定位模块和判断模块。本方案通过大步进定位模块和小步进定位模块来对大步时和小步时对应的最清晰位置进行依次判断，这一在得到最清晰位置之后就可以及时停止，通过这种方式得到的最清晰位置速度更快同时准确性高，解决自动对焦速度慢、准确性低的问题。

Description

一种摄像头模组快速自动对焦系统及方法
技术领域
本发明属于摄像头通信技术领域，特别涉及一种摄像头模组快速自动对焦系统及方法。
背景技术
摄像头模组普遍应用于手机、平板/笔记本、安防、车载、医疗、监控等领域，同时一般都会安装音圈马达VCM，通过音圈马达驱动摄像头音圈马达实现对焦。因此，对于摄像头模组厂而言，摄像头模组自动对焦是一个必不可少的环节。而摄像头模组自动对焦一般是需要找到远近景的DAC值(马达对应的偏移位移量)，而如果DAC值设置不合理、搜寻最佳清晰点时间慢则会导致测试速度慢、多加工站进而影响交期或浪费人力物力。
现有的摄像头模组在自动对焦时通常都是提前设定好搜寻范围和步进，在搜寻范围内依次设置好DAC值，找到各自的调制传递函数值，并从中找到最为清晰的值，则认为找到最佳DAC值，但是这种方式来寻找最佳清晰点在对步进的设置极有可能就会出现不规范或者不合理的情况出现，这就导致找到需要较长的时间才能找到最佳清晰点的位置或者找到的最佳清晰点位置偏差大的问题的出现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像头模组快速自动对焦系统及方法，来解决自动对焦速度慢、准确性低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种摄像头模组快速自动对焦方法，包括以下步骤：
设备准备步骤，将待测自动对焦摄像模组放于测试治具中，打开光源；
参数设置步骤，通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值；
大步进定位步骤，根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
小步进定位步骤，根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
最佳清晰点判断步骤，根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
本方案的原理和效果是：提前设定好搜寻范围之后，分别设定大步进和小步进，即做大步和小步搜寻，之后在搜寻范围内首先按照大步进的方式，依次在搜寻范围来定位第一最清晰位置，如果没有定位到第一最清晰位置，就继续进行定位，直到超出搜寻范围才停止。
在定位到第一最清晰位置之后，根据这个第一最清晰位置和小步进依次在搜寻范围内来定位第二最清晰位置，如果没有定位到第二最清晰位置，就继续定位，直到超出搜寻范围才停止。
在定位到第二最清晰位置后，对定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置进行比较，比较第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值同预设阈值之间的大小来确定是否找到最佳清晰点，在第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，就判定没有对应的最佳清晰点，反之则最佳清晰点为第二最清晰位置。
本申请通过大步和小步的方式来逐步确定最佳清晰点，以这种方式使得最终得到的最佳清晰点会更加的准确，相对误差小，同时在对第一最清晰位置和第二最清晰位置的找寻都是依次进行的找寻的，即大步或者小步每进行一步，就会判断是否定位到第一最清晰位置或者第二最清晰位置，这样就可以使得在找到第一最清晰位置或者第二最清晰位置时可以及时的停止下来，相比于现有技术中将所有数据都搜完之后再来找寻最佳清晰点，本申请是每搜寻完一次数据就与之前搜寻的数据进行比较，这样最后的最佳清晰点的判断更加的快，这也就提高了自动对焦的速度。
进一步的，所述大步进定位步骤包括：
根据设置好的大步进依次设置对应的马达推动的位置，并在对应位置处捕捉第一图像数据；
根据第一图像数据截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；
对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4；
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置。
通过提前设置好的大步进来依次设置对应马达推动位置，马达每推动一次位置就会捕捉对应的第一图像数据，根据对应的第一图像数据得到对应的MTFi值，之后根据当前的MTFi值与之前的MTFi-1值的大小进行比较来得出是否定位到第一最清晰位置。通过大步定位的方式确定的第一最清晰位置实现对最佳清晰点的初步确定，第一时间确定了最佳清晰点的所在大概位置，这样可以更加快速的进行下一步的小步定位，使得整个定位过程速度更快。
进一步的，所述小步进定位步骤包括：
根据获取到的第一最清晰位置，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围，并在对应位置处捕捉第二图像数据；
根据第二图像数据截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第二最清晰位置。
在大步定位到第一最清晰位置之后，利用小步定位的方式来对第二最清晰位置进行确定，这一步就实现对最佳清晰点的精确定，得到的第二最清晰位置极大概率上可以为最佳清晰点，通过小步定位使得到的第二最清晰位置更加的准确，相对的误差小。
进一步的，所述优化-曲线拟合方法具体步骤为：
根据找到的极大值对应的位置，保留极大值附近左右两边的若干点；
对极大值附近左右两边若干点进行曲线拟合得到对应的最佳清晰位置。
考虑到摄像模组本身差异性的问题，在搜寻范围内的抓取图像数据得到的MTF值可能会有随机误差，而通过这种方式可以减少对应随机误差所带来的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案还提供一种摄像头模组快速自动对焦系统，包括：
光源模块，光源模块包括光源板和紧贴光源板的对焦测试的chart图，所述chart图与光源板水平对齐；
摄像自动对焦模块，摄像自动对焦模块包括待测自动对焦摄像模组，所述待测自动对焦摄像模组放置在测试治具中；
对焦控制模块，所述对焦控制模块包括参数设置模块、大步进定位模块、小步进定位模块和判断模块；
所述参数设置模块用于通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值；
所述大步进定位模块用于通过上位机，来根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
所述小步进定位模用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
所述判断模块用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
本方案的原理和效果是：固定好待测自动对焦摄像模组之后放置好chart图，然后利用参数设置模块来初始化参数，报告搜寻范围、大步进和小步进的设置，同时为了避免过度曝光或弱曝光的影响，还会对曝光值进行调整。之后就利用大步进定位模块依次进行大步时第一最清晰位置的定位，完成第一最清晰位置定位之后，再利用小步进定位模块依次进行小步时第二最清晰位置的定位，然后通过判断第一最清晰位置和第二最清晰位置之间的差值与预设阈值的比较，判断出是否有最佳清晰点。
本申请在对第一最清晰位置和第二最清晰位置的判断时，都是依次进行和判断的，即每一步都会对是否为第一最清晰位置或者第二最清晰位置进行判断，相比现有技术中将采集所有数据之后再来判断整个数据合集中是否存在最佳清晰点，本申请在对第一最清晰位置和第二最清晰位置的找寻都是依次进行的找寻的，即大步或者小步每进行一步，就会判断是否定位到第一最清晰位置或者第二最清晰位置，这样就可以使得在找到第一最清晰位置或者第二最清晰位置时可以及时的停止下来，相比于现有技术中将所有数据都搜完之后再来找寻最佳清晰点，本申请是每搜寻完一次数据就与之前搜寻的数据进行比较，这样最后的最佳清晰点的判断更加的快，这也就提高了自动对焦的速度。
进一步的，所述大步进定位模块包括：
第一图像捕捉模块，用于通过上位机来根据设置好的大步进依次设置对应的马达推动的位置，并在对应位置处捕捉第一图像数据；
第一计算模块，用于根据第一图像数据截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；
第一判断模块，用于对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4；
第一匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置。
通过上位机来根据提前设置好的大步进来依次设置对应马达推动位置，马达每推动一次位置就会捕捉对应的第一图像数据，根据对应的第一图像数据得到对应的MTFi值，之后根据当前的MTFi值与之前的MTFi-1值的大小进行比较来得出是否定位到第一最清晰位置。通过大步定位的方式确定的第一最清晰位置实现对最佳清晰点的初步确定，第一时间确定了最佳清晰点的所在大概位置，这样可以更加快速的进行下一步的小步定位，使得整个定位过程速度更快。
进一步的，所述小步进定位模块包括：
第二图像捕捉模块，用于通过上位机来根据获取到的第一最清晰位置，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围，并在对应位置处捕捉第二图像数据；
第二计算模块，用于根据第二图像数据截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
第二判断模块，用于对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；
第二匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到小步时对应的第二最清晰位置。
在大步定位到第一最清晰位置之后，利用小步定位的方式来对第二最清晰位置进行确定，这一步就实现对最佳清晰点的精确定，得到的第二最清晰位置极大概率上可以为最佳清晰点，通过小步定位使得到的第二最清晰位置更加的准确，相对的误差小。
进一步的，所述优化-曲线拟合方法具体步骤为：
根据找到的极大值对应的位置，保留极大值附近左右两边的若干点；
对极大值附近左右两边若干点进行曲线拟合得到对应的最佳清晰位置。
考虑到摄像模组本身差异性的问题，在搜寻范围内的抓取图像数据得到的MTF值可能会有随机误差，而通过这种方式可以减少对应随机误差所带来的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一中摄像头模组快速自动对焦系统的逻辑框图。
图2为本发明实施例一中摄像头模组快速自动对焦方法的流程图。
图3为本发明实施例一中摄像头模组快速自动对焦方法的具体流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
实施例一基本如附图1所示：一种摄像头模组快速自动对焦系统，包括光源模块、摄像自动对焦模块、对焦控制模块，其中对焦控制模块包括参数设置模块、大步进定位模块、小步进定位模块和判断模块。
光源模块包括光源板和紧贴光源板的对焦测试的chart图，所述chart图与光源板水平对齐；
摄像自动对焦模块包括待测自动对焦摄像模组，所述待测自动对焦摄像模组放置在测试治具中；本实施例中采用的摄像头适用低阶和高阶摄像头，比如5M、8M、13M、16M、48M、64M、108M等，通用的，这样可以大大缩短整个对焦过程的时间。
参数设置模块用于通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值。
大步进定位模块用于通过上位机，来根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围。
本实施例中大步进定位模块包括：
第一图像捕捉模块，用于通过上位机来根据设置好的大步进依次设置对应的马达推动的位置，并在对应位置处捕捉第一图像数据；
本实施例中在大步进时，马达推动的位置对应公式为：
Posi＝Value_Lbig+i*Big_step
其中i为每一大步，
Figure BDA0003329216740000071
第一计算模块，用于根据第一图像数据截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；
本实施例中，MTFi值是根据中心区域的灰度图计算其平均像素值，然后根据中心区域每个像素值是否低于或高于其平均像素值进行分类从而计算其MTFi值。
第一判断模块，用于对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4。在本实施例中，每一大步对应的MTFi值都会依次存于一个数组中去，然后对该数据是否有极大值进行判断。
第一匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置。
例如搜寻区间为[200,400]，大步取20；
则分别在[200,220,240,260,280,300,320,340…，400]依次进行设置DAC值，得到各自的MTF值为[14.296,15.933,17.348,24.119,22.491,63.005,88.263,67.768]，发现DAC在320的位置为极大值，则优化-曲线拟合方法是以[280，300，320，340]进行，从而通过优化-曲线拟合方法得到大步时的最佳清晰点位置。通过这种优化-曲线拟合的方式相比于现有技术中对全程得到的值都进行曲线拟合，这种方式对应的搜寻时间会得到缩短，最终得到的最佳清晰点的时间也会大大缩短。
小步进定位模用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围。
本实施例中小步进定位模块包括：
第二图像捕捉模块，用于通过上位机来根据获取到的第一最清晰位置，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围，并在对应位置处捕捉第二图像数据；
第二计算模块，用于根据第二图像数据截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
第二判断模块，用于对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；
第二匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到小步时对应的第二最清晰位置。
其中，优化-曲线拟合方法具体为：根据找到的极大值对应的位置，保留极大值附近左右两边的若干点；
对极大值附近左右两边若干点进行曲线拟合得到对应的最佳清晰位置。
考虑到自动对焦摄像头模组本身的差异性，在搜寻范围内(比如DAC范围100～400，大步50，即分别在100、150、200、250、300、350、400去搜寻)根据每一步的图片进行抓取得到的启MTF值可能会出现随机误差(往往在搜寻范围起始或者结束的部分存在)，如果根据所有这些DAC对应的值去得到MTF值，得到对应的曲线拟合函数本身有问题导致得到的最佳清晰点也就有问题，而且在实际过程中MTF值呈现可能是先缓慢后陡峭，本实施例中的优化-曲线拟合不搜寻所有值(找到极大值就不搜寻)实际就是二次曲线拟合，这种方式既实现了对极大值的快速找寻同时也减少了随机误差所带来的问题，使得对应找到的极大值的准确性高、误差小，同时如果实际有多个极大值的情况(马达不稳定、卡胶等异常情况的出现)，对应的优化-曲线拟合的方法可能在找极大值就失败或比较DAC时会报错，而不会找到出现问题的最佳清晰点，这也进一步确保了找到的极大值准确性更高，同时最终得到的最佳清晰点也更加的准确。
判断模块用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
如图2所示，本实施例中还公开了一种摄像头模组快速自动对焦方法，包括以下步骤：
设备准备步骤，将待测自动对焦摄像模组放于测试治具中，打开光源；
参数设置步骤，通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值；
大步进定位步骤，根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
小步进定位步骤，根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
最佳清晰点判断步骤，根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
具体的技术方案，如图3所示：
设备准备步骤，将待测自动对焦摄像模组放于测试治具中，打开光源；
参数设置步骤，通过上位机对搜寻范围[Value_Lbig,Value_Hbig]、大步进Big_step和小步进Small_step进行设置，并调整对应的曝光值；这里搜寻范围是根据一定样本模组训练出来的，分析模组远近焦落在的DAC值范围，这里Value_Lbig和Value_Hbig分别代表远焦或近焦的搜寻范围，大步Big_step值一般设置为20到50，小步Small_step一般设置为2到10。
大步进定位步骤，根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
其中步进定位步骤包括：
根据设置好的大步进Big_step依次设置对应的马达推动的位置Posi，并在对应位置处捕捉第一图像数据image_bigi；其中，马达推动的位置对应公式为：
Posi＝Value_Lbig+i*Big_step
其中i为每一大步，
Figure BDA0003329216740000091
根据第一图像数据image_bigi截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；MTFi值是根据中心区域的灰度图计算其平均像素值，然后根据中心区域每个像素值是否低于或高于其平均像素值进行分类从而计算其MTFi值；
对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4；
在本实施例中，获取到的MTFi且i>3的都会依次存于一个数组中，之后对该数组是否有极大值进行判断，其实只需要对MTFi-1、MTFi之间大小关系进行比较即可，如果MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，当然如果没有极大值，则说明为找到最佳清晰点，对焦失败。
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置，并记录好其DACbig_peak值，其中DACbig_peak为第一最清晰位置。
小步进定位步骤，根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
其中小步进定位步骤包括：
根据获取到的第一最清晰位置DACbig_peak，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围[DACbig_peak-i*Small_step,...,DACbig_peak,...,DACbig_peak+i*Small_step]，并在对应位置DAC处捕捉第二图像数据image_smalli；
根据第二图像数据image_smalli截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；当然，如果在超出搜寻范围还没有找到极大值，则说明小步未找到最佳清晰点，进一步说明可能是因为模组卡胶或其他原因导致这种现象出现。
在本实施例中，获取到的MTFj且j>3的都会依次存于一个数组中，之后对该数组是否有极大值进行判断，其实只需要对MTFj-1、MTFj之间大小关系进行比较即可，如果MTFj小于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，当然如果没有极大值，则说明为找到最佳清晰点，对焦失败。
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第二最清晰位置并记录好其DACsmall_step值。
最佳清晰点判断步骤，根据定位到的第一最清晰位置DACbig_peak和第二最清晰位置DACsmall_step，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置，即最佳清晰带你对应的DAC为DACsmall_step。
以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种摄像头模组快速自动对焦方法，其特征在于，包括以下步骤：
设备准备步骤，将待测自动对焦摄像模组放于测试治具中，打开光源；
参数设置步骤，通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值；
大步进定位步骤，根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
小步进定位步骤，根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
最佳清晰点判断步骤，根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头模组快速自动对焦方法，其特征在于，所述大步进定位步骤包括：
根据设置好的大步进依次设置对应的马达推动的位置，并在对应位置处捕捉第一图像数据；
根据第一图像数据截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；
对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4；
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置。
3.根据权利要求2所述的一种摄像头模组快速自动对焦方法，其特征在于，所述小步进定位步骤包括：
根据获取到的第一最清晰位置，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围，并在对应位置处捕捉第二图像数据；
根据第二图像数据截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；
在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第二最清晰位置。
4.根据权利要求3所述的一种摄像头模组快速自动对焦方法，其特征在于，所述优化-曲线拟合方法具体步骤为：
根据找到的极大值对应的位置，保留极大值附近左右两边的若干点；
对极大值附近左右两边若干点进行曲线拟合得到对应的最佳清晰位置。
5.一种摄像头模组快速自动对焦系统，其特征在于，包括：
光源模块，光源模块包括光源板和紧贴光源板的对焦测试的chart图，所述chart图与光源板水平对齐；
摄像自动对焦模块，摄像自动对焦模块包括待测自动对焦摄像模组，所述待测自动对焦摄像模组放置在测试治具中；
对焦控制模块，所述对焦控制模块包括参数设置模块、大步进定位模块、小步进定位模块和判断模块；
所述参数设置模块用于通过上位机对搜寻范围、大步进和小步进进行设置，并调整对应的曝光值；
所述大步进定位模块用于通过上位机，来根据设置好的大步进，依次在搜寻范围内来定位大步进对应的第一最清晰位置，若定位到第一最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
所述小步进定位模用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和设置好的小步进，在第一最清晰位置处依次在搜寻范围内来定位小步进对应的第二最清晰位置，若定位到第二最清晰位置，则进行下一步，反之则继续定位，直到超出搜寻范围；
所述判断模块用于通过上位机，来根据定位到的第一最清晰位置和第二最清晰位置，进行比较，若第二最清晰位置与第一最清晰位置之间的差值大于预设阈值时，则判断没有对应的最佳清晰点，反之则判断最佳清晰点为第二最清晰位置。
6.根据权利要求5所述的一种摄像头模组快速自动对焦系统，其特征在于：所述大步进定位模块包括：
第一图像捕捉模块，用于通过上位机来根据设置好的大步进依次设置对应的马达推动的位置，并在对应位置处捕捉第一图像数据；
第一计算模块，用于根据第一图像数据截取中间区域测试对应的MTFi值，其中i为大步搜寻个数；
第一判断模块，用于对获取到的MTFi值进行判断，判断MTFi-1、MTFi之间大小关系，若MTFi小于MTFi-1，则判断MTFi-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中i>4；
第一匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到大步时对应的第一最清晰位置。
7.根据权利要求6所述的一种摄像头模组快速自动对焦系统，其特征在于：所述小步进定位模块包括：
第二图像捕捉模块，用于通过上位机来根据获取到的第一最清晰位置，匹配出对应设置好的小步进搜寻范围，并在对应位置处捕捉第二图像数据；
第二计算模块，用于根据第二图像数据截取中间区域测试对应的MTFj值，其中j为小步搜寻个数；
第二判断模块，用于对获取到的MTFj值进行判断，判断MTFj-1、MTFj之间大小关系，若MTFj大于MTFj-1，则判断MTFj-1为极大值，进行下一步，反之则继续判断，直到超出搜寻范围，其中j>4；
第二匹配模块，用于在找到极大值后，进行优化-曲线拟合方法找到小步时对应的第二最清晰位置。
8.根据权利要求7所述的一种摄像头模组快速自动对焦系统，其特征在于：所述优化-曲线拟合方法具体步骤为：
根据找到的极大值对应的位置，保留极大值附近左右两边的若干点；
对极大值附近左右两边若干点进行曲线拟合得到对应的最佳清晰位置。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070110425A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Primax Electronics Ltd. Auto focus method for digital camera
US20090028539A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Hoya Corporation Focus adjusting method and focus adjusting device
CN101995640A (zh) * 2010-09-30 2011-03-30 镇江中信科技开发有限公司 一种粗调细调相结合的快速插值焦点探索算法
CN106896622A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 宁波舜宇光电信息有限公司 基于多距离自动对焦的校正方法
CN109218718A (zh) * 2018-10-31 2019-01-15 广州立景创新科技有限公司 自动对焦调试方法、装置、设备和存储介质
CN110868584A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 浙江宇视科技有限公司 一种图像采集装置的焦距校准方法与装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070110425A1 (en) * 2005-11-11 2007-05-17 Primax Electronics Ltd. Auto focus method for digital camera
US20090028539A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Hoya Corporation Focus adjusting method and focus adjusting device
CN101995640A (zh) * 2010-09-30 2011-03-30 镇江中信科技开发有限公司 一种粗调细调相结合的快速插值焦点探索算法
CN106896622A (zh) * 2015-12-21 2017-06-27 宁波舜宇光电信息有限公司 基于多距离自动对焦的校正方法
CN110868584A (zh) * 2018-08-28 2020-03-06 浙江宇视科技有限公司 一种图像采集装置的焦距校准方法与装置
CN109218718A (zh) * 2018-10-31 2019-01-15 广州立景创新科技有限公司 自动对焦调试方法、装置、设备和存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
江旻珊: "混合搜索法在显微镜自动对焦中的应用", 光电工程, 15 July 2017 (2017-07-15), pages 2 *
谭伟;王殿中;何红艳;邢坤;王长杰;杨居奎;: ""高分七号"卫星相机高精度快速在轨调焦方法", 航天返回与遥感, no. 02 *
郭彬;张劲峰;: "基于图像清晰度的自动聚焦", 中国科技信息, no. 20 *

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