CN114222108A - 主动校准定位方法及其系统和电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种主动校准定位方法及其系统和电子设备。该主动校准定位方法，包括步骤：将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其是涉及主动校准定位方法及其系统和电子设备。
背景技术
随着科学技术的飞速发展，人们对具有成像功能的电子产品的成像要求也越来越高。尤其是现在发展火热的智能手机等，更加追求小体积兼顾高成像质量的产品要求，这无疑对产品的加工组装都有严格的要求。而这些微小型产品在加工组装时，会存在一定误差影响像质，这就需要主动校准(英文Active Alignment；简称AA)操作以调整光学镜头与图像传感器之间的相对位置关系，进而达到最佳的成像效果。
然而，传统的主动校准设备通常采用平面光源，并且平面光源的视场角一般控制在90°以内，这对于大广角模组的主动校准是极为不利的，因为在主动校准时需要大幅地增加大广角模组与平面光源之间的距离，导致传统的主动校准设备难以做到尺寸的标准化，设备大小无法统一，导致传统主动校准设备的占地面积很大，难以在小场所内对大广角的模组进行主动校准。
为了解决上述问题，目前，现有的主动校准设备通常利用一组平行光管来替代传统的平面光源，主要是因为该平行光管的光源距离可以实现40cm到无穷远可调，并且该组平行光管的视场角也可以做到180°，这些特点使得该现有的主动校准设备能够在保证校准视场角和校准距离的同时，明显地缩小整机尺寸，大大地减小了占地面积，进而做到车间机械设备的尺寸标准化。但采用平行光管的主动校准设备却存在主动校准跑离焦(Throughfocus)慢，特别是在个别项目中主动校准的帧率低，导致主动校准的效率(UPH)低下，难以满足当下高效率、低成本的市场需求。
发明内容
本发明的一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其能够缩短主动校准操作中的跑离焦步数，有助于提升主动校准的效率。
本发明的另一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述主动校准定位方法能够通过增加预清晰定位的环节，以实现将主动校准设备快速预定位至较清晰位置，达到有效地缩短跑离焦步数的效果。
本发明的另一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述主动校准定位方法能够利用点光源的图像模糊程度来确定Z方向上的距离补偿量，以达到直接定位至预清晰位置的目的。
本发明的另一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述主动校准定位方法仅需要对主动校准工序进行小的改进，就能够大幅地缩短主动校准所需的时间，极大地提高了主动校准的效率，有助于满足当下高效率、低成本的市场需求。
本发明的另一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其中，在本发明的一实施例中，所述主动校准定位方法能够自动地完成主动校准中的定位，无需大范围地改变现有的主动校准定位设备结构，仅需额外配置一普通的点光源即可。
本发明的另一优势在于提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，其中为了达到上述优势，在本发明中不需要采用复杂的结构和庞大的计算量，对软硬件要求低。因此，本发明成功和有效地提供一解决方案，不只提供一主动校准定位方法及其系统和电子设备，同时还增加了所述主动校准定位方法及其系统和电子设备的实用性和可靠性。
为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本发明提供了一主动校准定位方法，包括步骤：
将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
根据本发明的一实施例，所述根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置的步骤，包括步骤：
计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量；
根据预清晰定位模型，基于该像素数量计算出该感光组件和该光学镜头之间的Z方向距离补偿量；以及
基于该Z方向距离补偿量，将该感光组件和该光学镜头调整至该预清晰位置。
根据本发明的一实施例，所述计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量的步骤，包括步骤：
基于该点光源图像，分别对多个方向上的像素亮度进行计算，以拟合出对应的亮度高斯曲线；
根据各个方向上的最大亮度值，通过该亮度高斯曲线计算出满足预设亮度要求的暂定像素数量；以及
对该多个方向上的该暂定像素数量求平均，以得到最终的该像素数量。
根据本发明的一实施例，该预设亮度要求为暂定像素的亮度值大于该最大亮度值的1/e倍，并且小于该最大亮度值的0.9倍。
根据本发明的一实施例，该预清晰定位模型是通过对同一类型的摄像模组进行点光源预清晰定位验证而预先获得的。
根据本发明的一实施例，该预清晰定位模型为y＝k1x2+k2x+c；其中x和y分别为相对应的该Z方向距离补偿量和该像素数量；k1、k2以及c为常数。
根据本发明的一实施例，所述根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置的步骤，包括步骤：
基于该平行光管图像中的图形光斑，对该感光组件和该光学镜头进行光心矫正，以使该光学镜头的光轴穿过该感光组件的中心；
对该感光组件和该光学镜头进行离焦测试，以该光学镜头的该光轴的倾斜角；以及
判断该光学镜头的该光轴的该倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的该感光组件和该光学镜头所处的位置作为该最终定位位置；如果否，则对该光学镜头的该光轴进行倾斜矫正，并移动该感光组件和该光学镜头至该预清晰位置，以重复进行定位矫正处理，直至获得该最终定位位置。
8、一主动校准定位系统，用于对感光组件和光学镜头进行主动校准定位，其特征在于，其中所述主动校准定位系统包括相互可通信地连接的：
一初始模块，用于将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
一预清晰定位模块，用于根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
一定位矫正模块，用于根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
根据本发明的一实施例，所述预清晰定位模块包括相互可通信地连接的一像素数量计算模块、一补偿量计算模块以及一位置调整模块，其中所述像素数量计算模块用于计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量；其中所述补偿量计算模块用于根据预清晰定位模型，基于该像素数量计算出该感光组件和该光学镜头之间的Z方向距离补偿量；其中所述位置调整模块用于基于该Z方向距离补偿量，将该感光组件和该光学镜头调整至该预清晰位置。
根据本发明的一实施例，所述定位矫正模块包括相互可通信地连接的一光心矫正模块、一离焦测试模块以及一判断模块，其中所述光心矫正模块用于基于该平行光管图像中的图形光斑，对该感光组件和该光学镜头进行光心矫正，以使该光学镜头的光轴穿过该感光组件的中心；其中所述离焦测试模块用于对该感光组件和该光学镜头进行离焦测试，以确定该光学镜头的该光轴的倾斜角；其中所述判断模块用于判断该光学镜头的该光轴的该倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的该感光组件和该光学镜头所处的位置作为该最终定位位置；如果否，则对该光学镜头的该光轴进行倾斜矫正，并移动该感光组件和该光学镜头至该预清晰位置，以重复进行定位矫正处理，直至获得该最终定位位置。
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供了一电子设备，包括：
至少一处理器，用于执行指令；和
与所述至少一处理器可通信地连接的存储器，其中，所述存储器具有至少一指令，其中，所述指令被所述至少一处理器执行，以使得所述至少一处理器执行主动校准定位方法中的部分或全部步骤，其中所述主动校准定位方法包括步骤：
将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
根据本发明的另一方面，本发明进一步提供了一电子设备，包括：
一电子设备本体，其中所述电子设备本体包括：
一光源组件，其中所述光源组件包括一组平行光管和一点光源，并且所述平行光管和所述点光源被间隔地且同向发光地布置；和
一主动校准平台，其中所述主动校准平台被对应地设置于所述光源组件的发光侧，并且所述主动校准平台用于可控制地安装感光组件和光学镜头；和
至少一主动校准定位系统，其中所述主动校准定位系统被配置于所述电子设备本体，用于对该感光组件和该光学镜头进行主动校准定位，其中所述主动校准定位系统包括相互可通信地连接的：
一初始模块，用于将该感光组件和该光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和所述光源组件之间；
一预清晰定位模块，用于根据通过该感光组件拍摄所述点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
一定位矫正模块，用于根据通过该感光组件拍摄所述平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
根据本发明的一实施例，所述光源组件进一步包括一弧形滑轨，其中所述平行光管被可滑动地安装于所述弧形滑轨，用于沿着所述弧形滑轨滑动，以改变所述平行光管的朝向。
根据本发明的一实施例，所述点光源被固定地安装于所述弧形滑轨。
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示出了现有的主动校准设备在跑离焦操作时的主动校准曲线示意图。
图2是根据本发明的一实施例的主动校准定位方法的流程示意图。
图3A和图3B示出了根据本发明的上述实施例的所述主动校准定位方法的步骤之一的流程示意图。
图4示出了根据本发明的上述实施例的所述主动校准定位方法中步骤之二的流程示意图。
图5示出了根据本发明的上述实施例的所述主动校准定位方法中的光斑图像的一个示例。
图6示出了根据本发明的上述实施例的所述主动校准定位方法中进行像素亮度计算时各个方向的一个示例。
图7示出了根据本发明的上述实施例的所述主动校准定位方法中预清晰定位验证方法的一个示例。
图8示出了根据本发明的一实施例的主动校准定位系统的框图示意图。
图9示出了根据本发明的一实施例的一电子设备的框图示意图。
图10和图11示出了根据本发明的一实施例的另一电子设备的一个示例。
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。
在本发明中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，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。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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、材料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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
目前，现有的主动校准设备通常利用一组平行光管来替代传统的平面光源，但采用平行光管的主动校准设备在进行主动校准跑离焦操作时，需要从预主动校准位置(即预AA位置)开始跑离焦，导致每次跑离焦的步数较多(如图1所示，通常每次跑离焦步数在80步以上)，进而耗费较长的时间，造成主动校准的效率(UPH)低下，难以满足当下高效率、低成本的市场需求。
因此，为了提升主动校准的效率，本申请提供了一种主动校准定位方法，其能够通过增加预清晰定位的环节，以实现将感光组件和光学镜头快速预定位至较清晰位置(如图1所示的预清晰位置)，从而有效地缩短跑离焦步数以缩短主动校准所需的时间，提升主动校准的效率。
示意性方法
参考说明书附图之图2至图4所示，根据本发明的一实施例的一种主动校准定位方法被阐明，用于对感光组件和光学镜头进行主动校准定位。具体地，如图2所示，所述主动校准定位方法，可以包括步骤：
S100：将所述感光组件和所述光学镜头对应地置于预主动校准位置，其中所述光学镜头位于所述感光组件和一光源组件之间，并且所述光源组件包括一组平行光管和一点光源；
S200：根据通过所述感光组件拍摄所述点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对所述感光组件和所述光学镜头进行预清晰定位处理，使得所述感光组件和所述光学镜头处于预清晰位置；以及
S300：根据通过所述感光组件拍摄所述平行光管而获得的平行光管图像，对处于所述预清晰位置的所述感光组件和所述光学镜头进行定位矫正处理，以确定所述感光组件和所述光学镜头之间的最终定位位置。
值得注意的是，本发明的所述主动校准定位方法先利用点光源图像的模糊程度快速地将所述感光组件和所述光学镜头移动至预清晰位置，这样就能够直接从所述预清晰位置(如图1所示)进行跑离焦，使得在定位矫正处理时所需的跑离焦步数被大幅地减少，从而提高主动校准的效率。可以理解的是，所述点光源图像的模糊程度与所述点光源图像中的点光斑所占的像素(pixel)数量直接相关。
更具体地，在本发明的上述实施例中，如图3A所示，所述主动校准定位方法的所述步骤S200可以包括步骤：
S210：计算出所述点光源图像中的点光斑所占的像素数量；
S220：根据预清晰定位模型，基于所述像素数量计算出所述感光组件和所述光学镜头之间的Z方向距离补偿量；以及
S230：基于所述Z方向距离补偿量，将所述感光组件和所述光学镜头调整至所述预清晰位置。
可以理解的是，本发明所提及的Z方向指的是根据垂直于所述感光组件的感光面的方向或所述光学镜头的光轴方向定义的Z轴方向。在调整所述感光组件和所述光学镜头至所述预清晰位置时，可以沿Z方向移动所述感光组件和/或所述光学镜头，使得所述感光组件和所述光学镜头的移动距离之和等于所述Z方向距离补偿量，此时所述感光组件和所述光学镜头即处于所述预清晰位置。
优选地，在本发明的一示例中，如图3B所示，所述主动校准定位方法的所述步骤S210可以包括步骤：
S211：基于所述点光源图像，分别对多个方向上的像素亮度进行计算，以拟合出对应的亮度高斯曲线；
S212：根据各个方向上的最大亮度值，通过所述亮度高斯曲线计算出满足预设亮度要求的暂定像素数量；以及
S213：对所述多个方向上的所述暂定像素数量求平均，以得到最终的所述像素数量。
更优选地，在所述步骤S212中，所述预设亮度要求可以但不限于被实施为：暂定像素的亮度值大于所述最大亮度值的1/e倍，并且小于所述最大亮度值的0.9倍。
值得注意的是，本发明的所述多个方向优选地被均匀地分布，如图4所示的方向a、方向b、方向c以及方向d四个方向，对应地满足所述预设亮度要求的像素范围为图6中的中间环形区域。
此外，由于所述光学镜头位于所述感光组件和所述光源组件之间，因此所述感光组件能够透过所述光学镜头拍摄到所述光源组件的所述点光源和所述平行光管。换言之，所述光源组件的所述点光源和所述平行光管发出的光束将在穿过所述光学镜头后被所述感光组件接收以成像，进而根据所拍摄的图像进行后续操作。因此，在本发明的一示例中，当所述光源组件的所述平行光管和所述点光源被同时点亮时，通过所述感光组件拍摄的光斑图像不仅包括了所述点光源图像(如图5所示的点状光斑)，而且还包括了所述平行光管图像(如图5所示的扇形光斑)。这样，本发明的所述主动校准定位方法需要利用感兴趣区域提取方法将所述点光源图像和所述平行光管图像分别提取出来，以便根据需要对所述点光源图像和所述平行光管图像分别进行处理，防止两者之间互相干扰。
当然，在本发明的其他示例中，所述光源组件的所述平行光管和所述点光源也可以被分时点亮，例如，当进行预清晰定位操作时，点亮所述点光源，并关闭所述平行光管，此时通过所述感光组件获取的光斑图像则为所述点光源图像；而当进行定位矫正处理时，光闭所述点光源，并点亮所述平行光管，此时通过所述感光组件获取的光斑图像则为所述平行光管图像，同样能够有效地预防所述点光源图像与所述平行光管图像之间相互干扰。
值得一提的是，对于同一类型的摄像模组(包括所述感光组件和所述光学镜头)，所述感光组件和所述光学镜头之间的所述Z方向距离补偿量与所述点光源图像中的点光斑所占的像素数量之间满足同一线性关系，也就是说，对于同一类型的摄像模组，所对应的所述预清晰定位模型是相同的。因此，根据本发明的上述实施例，在所述主动校准定位方法的所述步骤S220中，所述预清晰定位模型可以通过对同一类型的摄像模组进行点光源预清晰定位验证而预先获得的。
示例性地，所述点光源预清晰定位验证方法可以包括如下步骤：
移动所述感光组件和所述光学镜头至最清晰位置；
沿着Z方向逐步移动所述感光组件和/或所述光学镜头，以获取不同移动距离下通过所述感光组件获取的点光源图像；
计算出每所述点光源图像中的点光斑所占的像素数量；以及
拟合与不同的Z轴移动距离对应的所述像素数量，以得到所述预清晰定位模型。
优选地，所述预清晰定位模型可以但不限于被实施为：
y＝k1x2+k2x+c
其中x和y分别为相对应的所述Z方向距离补偿量和所述像素数量；k1、k2以及c为常数。
例如，如图7所示，根据所述点光源预清晰定位验证方法获得的与不同的Z轴移动距离对应的像素数量的数据被示出。对应地，所述预清晰定位模型可以被实施为：y＝0.0002x2+0.42x+1.8077。值得注意的是，在本发明的这个示例中，所述主动校准定位方法所需花费的时间相比于传统的主动校准定位方法缩短了大约10s的时间，这极大地提高了主动校准的效率。
根据本发明的上述实施例，如图4所示，所述主动校准定位方法的所述步骤S300，可以包括步骤：
S310：基于所述平行光管图像中的图形光斑，对所述感光组件和所述光学镜头进行光心矫正，以使所述光学镜头的光轴穿过所述感光组件的中心；
S320：对所述感光组件和所述光学镜头进行离焦测试，以确定所述光学镜头的所述光轴的倾斜角；以及
S330：判断所述光学镜头的所述光轴的所述倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的所述感光组件和所述光学镜头所处的位置作为所述最终定位位置；如果否，则对所述光学镜头的所述光轴进行倾斜矫正，并移动所述感光组件和所述光学镜头至所述预清晰位置以重复进行定位矫正处理，直至获得所述最终定位位置。
值得注意的是，在获得所述最终定位位置之后，可以通过紫外曝光(UV曝光)的方式来使光固胶固化，从而固定地连接位于所述最终定位位置的所述感光组件和所述光学镜头，以完成摄像模组的组装。
示意性系统
参考说明书附图之图8所示，根据本发明的一实施例的一主动校准定位系统被阐明，其中所述主动校准定位系统用于对感光组件和光学镜头进行主动校准定位。具体地，如图8所示，所述主动校准定位系统400可以包括相互可通信地连接的一初始模块410、一预清晰定位模块420以及一定位矫正模块430。所述初始模块410用于将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源。所述预清晰定位模块420用于根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置。所述定位矫正模块430用于根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
更具体地，如图8所示，所述预清晰定位模块420可以包括相互可通信地连接的一像素数量计算模块421、一补偿量计算模块422以及一位置调整模块423，其中所述像素数量计算模块421用于计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量；其中所述补偿量计算模块422用于根据预清晰定位模型，基于该像素数量计算出该感光组件和该光学镜头之间的Z方向距离补偿量；其中所述位置调整模块423用于基于该Z方向距离补偿量，将该感光组件和该光学镜头调整至该预清晰位置。
在本发明的一实施例中，如图8所示，所述定位矫正模块430包括相互可通信地连接的一光心矫正模块431、一离焦测试模块432以及一判断模块433，其中所述光心矫正模块431用于基于该平行光管图像中的图形光斑，对该感光组件和该光学镜头进行光心矫正，以使该光学镜头的光轴穿过该感光组件的中心；其中所述离焦测试模块432用于对该感光组件和该光学镜头进行离焦测试，以确定该光学镜头的该光轴的倾斜角；其中所述判断模块433用于判断该光学镜头的该光轴的该倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的该感光组件和该光学镜头所处的位置作为该最终定位位置；如果否，则对该光学镜头的该光轴进行倾斜矫正，并移动该感光组件和该光学镜头至该预清晰位置，以重复进行定位矫正处理，直至获得该最终定位位置。
示意性电子设备
下面，参考图9来描述根据本发明的一实施例的电子设备。如图9所示，电子设备90包括一个或多个处理器91和存储器92。
所述处理器91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90中的其他组件以执行期望的功能。换言之，所述处理器91包括被配置成执行指令的一个或多个物理设备。例如，所述处理器91可被配置成执行作为以下各项的一部分的指令：一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个部件的状态、实现技术效果、或以其他方式得到期望结果。
所述处理器91可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，所述处理器91可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。所述处理器91的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。所述处理器91的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上，这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。所述处理器91的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。
所述存储器92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11可以运行所述程序指令，以实现上文所述的本发明的上述示意性方法中的部分或全部步骤，以及/或者其他期望的功能。
换言之，所述存储器92包括被配置成保存可由所述处理器91执行以实现此处所述的方法和过程的机器可读指令的一个或多个物理设备。在实现这些方法和过程时，可以变换所述存储器92的状态(例如，保存不同的数据)。所述存储器92可以包括可移动和/或内置设备。所述存储器92可包括光学存储器(例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等等。所述存储器92可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。
可以理解，所述存储器92包括一个或多个物理设备。然而，本文描述的指令的各方面可另选地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。所述处理器91和所述存储器92的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
在一个示例中，如图9所示，所述电子设备90还可以包括输入装置93和输出装置94，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93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。又如，所述输入装置93可以包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器之类的一个或多个用户输入设备或者与其对接。在一些实施例中，所述输入装置93可以包括所选择的自然用户输入(NUI)部件或与其对接。这种元件部分可以是集成的或外围的，并且输入动作的转导和/或处理可以在板上或板外被处理。示例NUI部件可包括用于语言和/或语音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于评估脑部活动和/或身体运动的电场感测部件；和/或任何其他合适的传感器。
该输出装置94可以向外部输出各种信息，包括分类结果等。该输出装置94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，所述电子设备90还可以进一步包括所述通信装置，其中所述通信装置可被配置成将所述电子设备90与一个或多个其他计算机设备通信地耦合。所述通信装置可以包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实施例中，所述通信装置可允许所述电子设备90经由诸如因特网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其它设备接收消息。
将会理解，此处描述的配置和/或方法本质是示例性的，这些具体实施例或示例不应被视为限制性的，因为许多变体是可能的。此处描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此，所示和/或所述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其他顺序、并行地执行，或者被省略。同样，上述过程的次序可以改变。
当然，为了简化，图9中仅示出了该电子设备90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90还可以包括任何其他适当的组件。
根据本发明的另一方面，本发明的一实施例进一步提供了另一电子设备。示例性地，如图10和图11所示，所述电子设备包括一电子设备本体800和至少一主动校准定位系统400，其中所述电子设备本体800可以包括一光源组件810和一主动校准平台820，其中所述光源组件810包括一组平行光管811和一点光源812，并且所述平行光管811和所述点光源812被间隔地且同向发光地布置；其中所述主动校准平台820被对应地设置于所述光源组件810的发光侧，并且所述主动校准平台820用于可控制地安装感光组件和光学镜头。
与此同时，如图10所示，所述主动校准定位系统400被配置于所述电子设备本体800，用于对所述感光组件和所述光学镜头进行主动校准定位，其中所述主动校准定位系统400包括相互可通信地连接的：一初始模块410，用于将所述感光组件和所述光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和所述光源组件之间；一预清晰定位模块420，用于根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及一定位矫正模块430，用于根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
值得一提的是，如图11所示，所述光源组件810可以进一步包括一弧形滑轨813，其中所述平行光管811被可滑动地安装于所述弧形滑轨813，用于沿着所述弧形滑轨813滑动，以改变所述平行光管811的朝向。
优选地，所述点光源812被固定地安装于所述弧形滑轨813。
还需要指出的是，在本发明的装置、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发明的等效方案。
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发明。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发明的范围。因此，本发明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 (14)
1.一主动校准定位方法，其特征在于，包括步骤：
将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
2.如权利要求1所述的主动校准定位方法，其中，所述根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置的步骤，包括步骤：
计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量；
根据预清晰定位模型，基于该像素数量计算出该感光组件和该光学镜头之间的Z方向距离补偿量；以及
基于该Z方向距离补偿量，将该感光组件和该光学镜头调整至该预清晰位置。
3.如权利要求2所述的主动校准定位方法，其中，所述计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量的步骤，包括步骤：
基于该点光源图像，分别对多个方向上的像素亮度进行计算，以拟合出对应的亮度高斯曲线；
根据各个方向上的最大亮度值，通过该亮度高斯曲线计算出满足预设亮度要求的暂定像素数量；以及
对该多个方向上的该暂定像素数量求平均，以得到最终的该像素数量。
4.如权利要求3所述的主动校准定位方法，其中，该预设亮度要求为暂定像素的亮度值大于该最大亮度值的1/e倍，并且小于该最大亮度值的0.9倍。
5.如权利要求2所述的主动校准定位方法，其中，该预清晰定位模型是通过对同一类型的摄像模组进行点光源预清晰定位验证而预先获得的。
6.如权利要求5所述的主动校准定位方法，其中，该预清晰定位模型为y＝k1x2+k2x+c；其中x和y分别为相对应的该Z方向距离补偿量和该像素数量；k1、k2以及c为常数。
7.如权利要求1至6中任一所述的主动校准定位方法，其中，所述根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置的步骤，包括步骤：
基于该平行光管图像中的图形光斑，对该感光组件和该光学镜头进行光心矫正，以使该光学镜头的光轴穿过该感光组件的中心；
对该感光组件和该光学镜头进行离焦测试，以该光学镜头的该光轴的倾斜角；以及
判断该光学镜头的该光轴的该倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的该感光组件和该光学镜头所处的位置作为该最终定位位置；如果否，则对该光学镜头的该光轴进行倾斜矫正，并移动该感光组件和该光学镜头至该预清晰位置，以重复进行定位矫正处理，直至获得该最终定位位置。
8.一主动校准定位系统，用于对感光组件和光学镜头进行主动校准定位，其特征在于，其中所述主动校准定位系统包括相互可通信地连接的：
一初始模块，用于将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
一预清晰定位模块，用于根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
一定位矫正模块，用于根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
9.如权利要求8所述的主动校准定位系统，其中，所述预清晰定位模块包括相互可通信地连接的一像素数量计算模块、一补偿量计算模块以及一位置调整模块，其中所述像素数量计算模块用于计算出该点光源图像中的点光斑所占的像素数量；其中所述补偿量计算模块用于根据预清晰定位模型，基于该像素数量计算出该感光组件和该光学镜头之间的Z方向距离补偿量；其中所述位置调整模块用于基于该Z方向距离补偿量，将该感光组件和该光学镜头调整至该预清晰位置。
10.如权利要求8或9所述的主动校准定位系统，其中，所述定位矫正模块包括相互可通信地连接的一光心矫正模块、一离焦测试模块以及一判断模块，其中所述光心矫正模块用于基于该平行光管图像中的图形光斑，对该感光组件和该光学镜头进行光心矫正，以使该光学镜头的光轴穿过该感光组件的中心；其中所述离焦测试模块用于对该感光组件和该光学镜头进行离焦测试，以确定该光学镜头的该光轴的倾斜角；其中所述判断模块用于判断该光学镜头的该光轴的该倾斜角是否在预定倾斜阈值之内，如果是，则将离焦测试后的该感光组件和该光学镜头所处的位置作为该最终定位位置；如果否，则对该光学镜头的该光轴进行倾斜矫正，并移动该感光组件和该光学镜头至该预清晰位置，以重复进行定位矫正处理，直至获得该最终定位位置。
11.一电子设备，其特征在于，包括：
至少一处理器，用于执行指令；和
与所述至少一处理器可通信地连接的存储器，其中，所述存储器具有至少一指令，其中，所述指令被所述至少一处理器执行，以使得所述至少一处理器执行主动校准定位方法中的部分或全部步骤，其中所述主动校准定位方法包括步骤：
将感光组件和光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和一光源组件之间，并且该光源组件包括一组平行光管和一点光源；
根据通过该感光组件拍摄该点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
根据通过该感光组件拍摄该平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
12.一电子设备，其特征在于，包括：
一电子设备本体，其中所述电子设备本体包括：
一光源组件，其中所述光源组件包括一组平行光管和一点光源，并且所述平行光管和所述点光源被间隔地且同向发光地布置；和
一主动校准平台，其中所述主动校准平台被对应地设置于所述光源组件的发光侧，并且所述主动校准平台用于可控制地安装感光组件和光学镜头；和
至少一主动校准定位系统，其中所述主动校准定位系统被配置于所述电子设备本体，用于对该感光组件和该光学镜头进行主动校准定位，其中所述主动校准定位系统包括相互可通信地连接的：
一初始模块，用于将该感光组件和该光学镜头对应地置于一预主动校准位置，其中该光学镜头位于该感光组件和所述光源组件之间；
一预清晰定位模块，用于根据通过该感光组件拍摄所述点光源而获得的点光源图像的模糊程度，对该感光组件和该光学镜头进行预清晰定位处理，使得该感光组件和该光学镜头处于一预清晰位置；以及
一定位矫正模块，用于根据通过该感光组件拍摄所述平行光管而获得的平行光管图像，对处于该预清晰位置的该感光组件和该光学镜头进行定位矫正处理，以确定该感光组件和该光学镜头之间的最终定位位置。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述光源组件进一步包括一弧形滑轨，其中所述平行光管被可滑动地安装于所述弧形滑轨，用于沿着所述弧形滑轨滑动，以改变所述平行光管的朝向。
14.如权利要求13所述的电子设备，其中，所述点光源被固定地安装于所述弧形滑轨。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |