CN114697509A - 一种分体式镜头的组装方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及镜头生产技术领域，具体涉及到一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。组装方法包括以下步骤：将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿。本发明的组装方法可以定向定量的调整各镜组，并且通过镜头AA算法程序智能化调整各镜组位姿，相较于人为手动控制调整，组装更为精准，本发明不仅可以大幅提高分体式镜头的组装良率和成像质量；同时还节省了大量的时间成本，提高了产线镜头组装效率。

Description

一种分体式镜头的组装方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及镜头生产技术领域，具体涉及到一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。

背景技术

目前，摄像头对成像质量的要求越来越高。与一体式镜头相比，分体式镜头由于其镜组可以自由调节的特点，产品成像质量和良率会更高，因此开始逐渐在各种摄像头中运用。目前，分体式镜头常规的一种组装方法是通过不断调整两个镜组之间的相对位姿，并使用逆投影MTF（调制传递函数，Modulation Transfer Function）检测装置检测两个镜组在各种相对位姿下的调制传递函数曲线组，通过比对各种相对位姿下的调制传递函数曲线组，从各种相对位姿中选出使得两个镜组的成像质量最佳的目标相对位姿，然后调整两个镜组达到所述目标相对位姿后，对两个镜组进行固定。

这种组装方法无法精确定位出镜片的位姿，只能通过重复试探调整镜片位姿从而使调制传递函数曲线组达到标准。此方法不仅费时费力，组装效率低，而且也无法将镜组调整到成像最佳的位姿。另外，对于不同的镜头来说，其组装难度也有差异，此方法在组装一些比较简单的镜头时有一定的适用性，但一旦镜头结构复杂，就极有可能出现反复调试镜组都始终达不到较为理想的姿态。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种分体式镜头的组装方法、装置及系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种分体式镜头的组装方法，包括以下步骤：

将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；

编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；

通过逆投影MTF检测装置检测得到所述第一镜组和所述第二镜组在预设位置处的调制传递函数曲线组；

根据所述调制传递函数曲线组，通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿；

通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置，依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿，使所述第一镜组与所述第二镜组达到成像质量最佳的目标相对位姿，然后对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定。

进一步的，所述调制传递函数曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，所述调制传递函数曲线组包括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别测得的离轴调制传递函数曲线组和一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线。

进一步的，所述逆投影MTF检测装置包括设置在像面位置的刻线光罩和设置在物面位置的图像传感器，所述图像传感器设置为一个且位置可调或者设置为多个；

检测得到调制传递函数曲线组的步骤包括：

控制所述刻线光罩以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动；所述刻线光罩每移动一个步距后，通过所述图像传感器测得在轴MTF值，并在所述至少四个位置处测得离轴MTF值；

根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及所述在轴MTF值，生成在轴调制传递函数曲线；

根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及在每个位置处的离轴MTF值，生成至少四条离轴调制传递函数曲线。

进一步的，所述编写镜头AA算法程序具体包括：

根据第一镜组、第二镜组产线的公差实际情况建立模型；

依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的镜头AA算法数据库集合，镜头AA算法数据库集合包括多个数据库，不同的数据库对应的组装相对位姿关系不同，组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾斜；

基于镜头AA算法数据库集合，编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对位姿关系的镜头AA算法程序；

将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中。

进一步的，建立镜头AA算法数据库集合具体包括：

在待组装镜头的各镜片生产时，获取第一镜组或第二镜组的产线实际公差数据；

利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组或第二镜组带有公差的镜头，其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定；

对生成的带公差镜头进行相关性分析，挑选出相关性最低的至少10个镜头，每个镜头作为一个模型；

利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组或第二镜组在设定偏心、倾斜坐标下的在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线文本数据；

根据导出的调制传递函数曲线文本数据，建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应关系的数据库，得到的若干个数据库构成镜头AA算法数据库集合。

进一步的，所述镜头AA算法程序包括第一算法和第二算法，所述第一算法为运算第一镜组与第二镜组间同时存在相对倾斜和相对偏心情况下的算法，所述第二算法为运算第一镜组和第二镜组间仅存在相对倾斜或相对偏心情况下的算法。

进一步的，所述依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿的步骤包括：

步骤1.1，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组或第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，处理曲线得到场曲、峰值和切值，运行第一算法，计算出预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的初始坐标进行相应调整；

步骤1.2，调整完成后，再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组或第二镜组在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.3，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则通过调整后的至少四条调制传递函数曲线处理得到场曲，然后运行第二算法，第二算法根据数据库的不同，分为偏心算法和倾斜算法；默认情况下，先运行偏心算法，计算出偏心坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行偏心调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.4，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则使用调整偏心坐标前的场曲，运行倾斜算法，计算出倾斜坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行倾斜调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.5，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则返回步骤1.1，步骤1.1、1.2、1.3、1.4为1个循环，根据生产效率设定算法运行时间，重复循环直到达到预设时间或调整完成后的所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度达到预设标准时，则停止循环。

进一步的，所述第一算法的编写过程具体包括：

步骤2.1，建立至少10个模型在特定离轴视场的特定方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心和倾斜四维坐标对应关系的数据库；

其中，在镜头组装的过程中，在预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的偏心坐标或倾斜坐标分布在坐标系中的四个象限中的任何一个象限，其偏心和倾斜复合四维坐标的组合有16种，x方向偏心坐标为第一维度，y方向偏心坐标为第二维度，x方向倾斜坐标为第三维度，y方向倾斜坐标为第四维度；

步骤2.2，将所述至少10个模型的数据库中的场曲、峰值、切值作为特征，利用机器学习SVM算法训练分类模型；

其中，在训练分类模型时，将每个维度分为正负两类，4个维度有16个标签；通过大量数据的训练，得到分类模型；通过逆投影MTF检测装置检测得到相应的特征输入到分类模型中，能返回一组类别标签，通过类别标签，反推出偏心和倾斜复合坐标所处的四维象限；

步骤2.3，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组和第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤2.1所述数据库建立所使用的离轴视场和方向保持一致；通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值；

步骤2.4，把步骤2.3中所获取的所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值作为特征输入到步骤2.2所述的分类模型中，得到预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的偏心、倾斜复合四维坐标所属的类别标签；

步骤2.5，通过步骤2.3所获取的预设状态下的特定离轴视场的至少四条离轴调制传递函数曲线中的场曲、峰值和切值，用Z1表示，在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z1的所有坐标，所有坐标的集合使用A表示；

步骤2.6，通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置对第一镜组或第二镜组进行一个任意调整，调整的坐标记录为（a,b,c,d），其中，a为x方向偏心，b为y方向偏心，c为x方向倾斜，d为y方向倾斜；调整完成后，通过逆投影MTF检测装置获取第一镜组或第二镜组在与步骤2.3相同的视场和方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线，通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值，这里称为调整后特征，用Z2表示，然后在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z2的所有坐标，所有坐标的集合使用B表示；

步骤2.7，计算出分属集合A与分属集合B中任意两个坐标元素的差值，此差值使用集合(a1,b1,c1,d1)表示；筛选出集合(a1,b1,c1,d1)与调整坐标（a,b,c,d）之间满足特定误差限制条件的坐标，用集合(a1,b1,c1,d1)p表示,然后通过(a1,b1,c1,d1)p反算出第一镜组或第二镜组的初始状态坐标；

步骤2.8，将符合步骤2.4中得到的初始偏心、倾斜复合四维坐标所属类别标签的初始状态坐标挑选出来；计算属于类别标签中的所有初始坐标的平均值，得到初始坐标解mean；在对所述第一镜组或所述第二镜组进行调整时，先把镜组反方向移动（a,b,c,d），使其移回到预设状态，然后使用初始坐标解mean进行调整。

进一步的，所述第二算法的编写过程具体包括：

步骤3.1，建立至少10个模型的特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心或倾斜坐标对应关系的偏心或倾斜数据库；

其中，一条离轴调制传递函数曲线对应一个数据库，得到至少40个偏心或倾斜数据库，每个数据库对应一张二维的数据表，数据表的x方向坐标代表着x方向的偏心值或倾斜值、y方向坐标代表着y方向的偏心值或倾斜值，每一个网格上所对应的是此坐标下的场曲；

步骤3.2，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组和第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤3.1建立数据库所使用的离轴视场和方向保持一致；

步骤3.3，通过调制传递函数曲线处理可以获取步骤3.2中至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲；

步骤3.4，利用特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲在所有偏心或倾斜数据库中分别搜索出其对应的偏心或倾斜坐标解；将符合坐标解的数据表中的网格赋值为1，其余位置赋值为0，即将模型数据库转换成含坐标解的0-1数表；

步骤3.5，将所有属于同一模型的数据库所搜索出的解的0-1数表进行叠加，叠加后的数表命名为分模型叠加表，则至少有10张分模型叠加表；对每个分模型叠加表划分若干区域，然后按区域进行独立质心求解，所有求出的质心组成质心群；然后利用k-means聚类算法将获得的质心群进行聚类,各聚类中心则为所述第一镜组或第二镜组的偏心或倾斜坐标的解。

本发明还提供了一种分体式镜头的组装装置，包括：

至少一个处理器；

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的镜头的组装方法的步骤。

本发明还提供了一种分体式镜头的组装系统，包括：

第一夹持装置，其上用于夹持镜头的第一镜组；

第二夹持装置，其上用于夹持镜头的第二镜组；

待成像物，位于所述镜头的像侧上；

图像采集单元，位于所述镜头的物侧上，可采集所述待成像物通过所述镜头所成的像；

控制器，所述控制器与所述图像采集单元通讯，并且配置成可根据所述图像采集单元所采集的图像，确定离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线；所述控制器配置成可执行上述的镜头的组装方法。

进一步的，其中所述第一夹持装置和第二夹持装置中的一个为六轴夹持装置，另一个为设置在基准平面上的夹持装置。

本发明的有益效果：由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的分体式镜头的组装方法通过将自编写的镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中，可以精确计算出各镜组在任何状态下的相对位姿，从而可以快速精确地对各镜组进行定向定量调整，使得各镜组间达到成像质量最佳的位姿，此方法对复杂和简单的分体式镜头都适用，相比于现有技术盲调盲测的组装方法，本发明的组装方法可以定向定量的调整各镜组，并且通过镜头AA算法程序智能化调整各镜组，相较于人为手动控制调整，组装更为精准，本发明不仅可以大幅提高分体式镜头的组装良率和成像质量；同时还节省了大量的时间成本，提高了产线镜头组装效率。

附图说明

图1示出了根据本发明一个实施例中一种分体式镜头的组装方法的步骤流程图；

图2示出了根据本发明一个实施例中逆投影MTF检测装置和夹持装置的示意图；

图3示出了根据本发明一个实施例中第一镜组和第二镜组在预设位置处的调制传递函数曲线组的示意图；

图中：100、逆投影MTF检测装置；110、刻线光罩；120、穹顶；130、支架；141、在轴图像传感器；142、离轴图像传感器；210、第一镜组；220、第二镜组；310、第一夹持装置；320、第二夹持装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1示出了根据本发明一个实施例的一种分体式镜头的组装方法的流程图。图2示出了根据本发明一个实施例的逆投影MTF检测装置100和夹持装置的示意图。

如图2所示，镜头包括第一镜组210和第二镜组220。第一镜组210和第二镜组220可以是一个镜片，也可以是由多个镜片组装而成的非完整镜头，在本实施例中并不做限制。其中，镜片可以是塑胶镜片或者玻璃镜片，在具体的实施方式中，第一镜组210和第二镜组220分别可以是玻璃镜组、塑胶镜组或玻塑混合镜组。

参照图1-3所示，本发明的优选实施例，一种分体式镜头的组装方法，包括以下步骤：

步骤1，将经过光轴初步对准后的第一镜组210和第二镜组220放置于逆投影MTF检测装置100中的预设位置；

组装过程中，第一镜组210和第二镜组220可以以不同的位置和相对位置进行放置，例如可以使得镜片所在平面呈水平方向，二者一上一下放置；也可以是镜片所在平面呈竖直方向，一左一右放置；或者，也可以是倾斜放置，在具体的实施方式中，可以根据生产线上的镜头组装工位的设置需求而设置，在本实施例中并不做限制。以下为便于描述，以第一镜组210在上，第二镜组220在下为例进行说明。

为了提高组装效率，可以先将第一镜组210和第二镜组220进行光轴初步对准，以光轴初步对准的位置放置于逆投影MTF检测装置100中的预设位置。

其中，光轴初步对准可以是将镜组的中心暂时的认定为镜组的光心，将第一镜组210放在上面，将第二镜组220放到下面，第一镜组210的中心和第二镜组220的中心的连线与第一镜组210和第二镜组220的安装基准面垂直，第一镜组210的中心和第二镜组220的中心之间保持镜头在设计时所设定的距离。图2的实施例中，是以镜头包括两个镜组为例进行说明，本领域技术人员容易理解，镜头也可以包括更多的镜组，同样可以适用本发明。

具体的，如图2所示，第一镜组210通过第一夹持装置310进行夹持，第二镜组220通过第二夹持装置320进行夹持，在具体实施方式中，可以通过自动调整第一和第二夹持装置320来实现第一镜组210和第二镜组220的光轴初步对准，也可以通过手动操作两个夹持装置来实现光轴初步对准，在本实施例中并不做限制。在具体实施方式中，可以通过自动调整夹持装置的位置，来实现将经过光轴初步对准后的第一镜组210与第二镜组220同步放置于逆投影MTF检测装置100中的预设位置。

需要说明的是，第一夹持装置310和第二夹持装置320中至少有一个是六轴夹持装置。六轴夹持装置是可以通过调整六个自由度参数来调整所夹持物体在空间中的位姿的夹持装置，具体可以采用常规的六轴夹持装置来实现，在本实施例中并不做限制；其中，六个自由度分别是沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度参数和绕这三个坐标轴的转动自由度参数，通过调整六轴夹持装置的其中任意一个参数，即可改变所夹持物体在空间中的位姿。

在具体实施方式中，当第一夹持装置310和第二夹持装置320均是六轴夹持装置时，每次可以通过对至少一个六轴夹持装置的至少一个自由度参数进行调整来调整第一镜组210与第二镜组220之间的相对位姿。当第一夹持装置310和第二夹持装置320中只有一个是六轴夹持装置时，可以每次通过对该六轴夹持装置的至少一个自由度参数进行调整来调整第一镜组210与第二镜组220之间的相对位姿；若另一夹持装置也具备对镜组的位姿进行调整的能力，则也可以通过该夹持装置调整第一镜组210与第二镜组220之间的相对位姿。

逆投影MTF检测装置100的工作原理是通过颠倒镜头成像系统的物和像的位置，在被测镜头的像面设置刻线光罩110（或其他待成像物），在被测镜头的物面位置设置图像传感器，以取得被测镜头的中心像场和/或周边像场在法向（S）和/或切向（T）的MTF值。其中，物方聚焦清晰的面称为物面，与之相对应的像方的面是像面。图2中，刻线光罩110所在的位置为镜头的像面，图像传感器所在的一方为物面。

逆投影MTF检测装置100在进行工作前，需要将基准平面、刻线光罩110和在轴图像传感器141进行同轴设置，设置流程为：先将基准平面放置在预设位置，并通过水平仪校准基准平面，然后通过准直仪将刻线光罩110调整为与基准平面垂直，再将在轴图像传感器141调整为与基准平面垂直，并位于刻线光罩110的正上方。通过水平仪校准基准平面，使得第二镜组220放置到基准平面上并被第二夹持装置320固定后第二镜组220保持水平。

步骤2，编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；其中，AA为Active Alignment，即主动校准，一种镜头组装工艺；镜头AA算法程序包括建立两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组的对应关系的AA算法数据库集合，以便根据逆投影MTF检测装置得到的调制传递函数曲线组对镜组的姿态进行定向定量调整。

如图2所示，逆投影MTF检测装置100包括刻线光罩110、半球形的穹顶120、滑动安装在穹顶120上的支架130以及安装在支架130上的图像传感器。其中，刻线光罩110表面设有图案，例如十字线；图像传感器可以采用CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）或者CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体），图像传感器与支架130一一对应，图像传感器与支架130的位置和数量可以根据实际需要进行配置。图2中示出了对应于镜头的中心视场的在轴图像传感器141，在轴图像传感器141用于测量被测镜头中心视场的MTF值；图2中还示出了对应于离轴视场的离轴图像传感器142，用于测量被测镜头离轴视场的MTF值。

步骤3，通过逆投影MTF检测装置100检测得到所述第一镜组210和所述第二镜组220在预设位置处的调制传递函数曲线组；

需要说明的是:调制传递函数曲线的纵轴是MTF值，横轴可以是离焦偏移量，也可以是刻线光罩110与镜头（例如第二镜组220）之间的距离，也可以是法兰焦距，具体的，调制传递函数曲线的横轴采用离焦偏移量。

关于调制传递函数曲线的获取，逆投影MTF检测装置100中可以配置多个图像传感器用于采集所述刻线光罩110的图像，并且逆投影MTF检测装置100可包括图像处理装置（未示出），该图像处理装置与所述图像传感器通讯以获得各个传感器采集的图像，并根据采集的图像计算MTF值并获得多条调制传递函数曲线，具体的，可以通过控制刻线光罩110按照预设的步距逐步向靠近或者远离镜头的方向运动；刻线光罩110每移动一个步距后，通过多个图像传感器在各自位置采集图像，图像处理装置根据采集的图像信息测得MTF值；然后由同一图像传感器测得的MTF值拟合成一条调制传递函数曲线。当然，也可以在逆投影MTF检测装置100中配置一个位置可调的图像传感器来测出多条调制传递函数曲线，具体的，可以通过控制刻线光罩110按照预设的步距逐步向靠近或者远离镜头的方向运动；刻线光罩110每移动一个步距后，通过位置可调的图像传感器在不同位置处测得MTF值；然后由位置可调的图像传感器在同一位置处测得的MTF值拟合成一条调制传递函数曲线。为方便区分，由在轴图像传感器141测得的调制传递函数曲线称为在轴调制传递函数曲线，由离轴图像传感器142测得的调制传递函数曲线称为离轴调制传递函数曲线。

如图3所示，调制传递函数曲线组包括一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线和在同一离轴视场下的至少四个位置处测得的离轴调制传递函数曲线（图中包括在同一离轴视场下的四个位置处测得的四条离轴调制传递函数曲线）。其中，离轴视场可以是生产或者组装所需关注的视场，比如0.3视场、0.6视场、0.8视场等；离轴调制传递函数曲线的数量可以根据实际需要进行选择，但至少是四条，调制传递函数曲线组中离轴调制传递函数曲线的数量越多，可以获取的特征(场曲、峰值、切值)越多，算法计算出的各镜组间相对位姿越准确，越有利于提高镜头组装的成品率；

图3中已经示出了调制传递函数曲线场曲、峰值、切值的位置。场曲为离轴视场调制传递函数的离焦偏移量与在轴视场调制传递函数的离焦偏移量之差。峰值为调制传递函数的最高MTF值。切值为离轴视场调制传递函数与在轴视场调制传递函数的中心轴的交点处的MTF值。

具体的，如图2所示，逆投影MTF检测装置100配置成具有一个在轴图像传感器141和四个离轴图像传感器142，其中，四个离轴图像传感器142布置在0.3视场下的四个等间隔位置处；由此，测得的调制传递函数曲线组包含在0.3视场下的四个等间隔位置处测得的离轴调制传递函数曲线。

步骤4，根据所述调制传递函数曲线组，通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组210相对于所述第二镜组220的相对位姿；

基于逆投影MTF检测装置检测到的调制传递函数曲线组，可通过镜头AA算法程序计算出所述第一镜组210相对于所述第二镜组220的相对位姿，即两个镜组当前的组装相对位姿关系，只有知道了两个镜组当前的组装相对位姿关系，才能对两个镜组进行智能化的定向定量调整。

具体的，两个镜组的组装相对位姿关系与离轴视场和在轴视场调制传递函数曲线的重合度高低直接联系。为了提高镜头组装的效率，需要建立两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组特征对应关系的镜头AA算法数据库集合。在组装时，先通过逆投影MTF检测装置检测得到调制传递函数曲线组，然后依托镜头AA算法数据库集合和所编写的镜头AA算法程序就可以求出两个镜组的组装相对位姿关系，进而定向定量的调整两个镜组的位姿，根据第一镜组210、第二镜组220产线的公差实际情况建立模型，确保所建立的镜头AA算法数据库集合符合实际的生产情况，提高调整的准确性，针对不同的组装相对位姿关系，建立不同的数据库，可进一步提高调整的准确性。

步骤5，通过调整所述第一镜组210和所述第二镜组220中至少一个镜组的六轴夹持装置，依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组210和/或所述第二镜组220的位姿，使所述第一镜组210与所述第二镜组220达到成像质量最佳的目标相对位姿，然后对所述第一镜组210和所述第二镜组220进行固定。

具体的，在进行组装时，两个镜组的组装相对位姿关系包括相对倾斜和相对偏心，理论上，当两镜组间相对倾斜和相对偏心都为零时，组装后的镜头成像质量最佳。本发明通过镜头AA算法程序运算出两个镜组在预设位置处的相对位姿关系，即计算出镜组间的相对倾斜值和相对偏心值，通过六轴夹持装置调整所述第一镜组210和/或所述第二镜组220，使得两镜组间的相对倾斜值和相对偏心值趋近归零，因此可定向定量地快速调整两个镜组的相对位姿，快速找到镜头成像质量最佳的位姿。

固定两个镜组的方式在本实施例中并不做限制，例如可以采用点胶后UV光固化的方式。

具体的，可以通过调整六轴夹持装置将两个镜组调整至目标相对位姿后，通过手动或自动调整两个夹持装置的位置，将两个夹持装置同步（保持两个镜组处于目标相对位姿不变）移动至用于固定两个镜组的固定装置处，采用固定装置对两个镜组进行固定；或者，也可以通过调整六轴夹持装置将两个镜组调整至目标相对位姿后，通过手动或自动调整逆投影MTF检测装置100的位置，将逆投影MTF检测装置100移走，再通过手动或自动调整将固定装置移动到两个镜组的位置，采用固定装置对两个镜组进行固定。

本发明的分体式镜头的组装方法通过将自编写的镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中，可以精确计算出各镜组在任何状态下的位姿，从而可以快速精确地对各镜组进行定向定量调整，使得各镜组间的相对位姿达到成像质量最佳的位姿，此方法对复杂和简单的分体式镜头都适用，相比于现有技术盲调盲测的组装方法，本发明的组装方法可以定向定量地调整各镜组，并且通过镜头AA算法程序智能化调整各镜组，相较于人为手动控制调整，组装更为精准，本发明不仅可以大幅提高分体式镜头的组装良率和成像质量；同时还节省了大量的时间成本，提高了产线镜头组装效率。

作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：

在本实施例中，所述调制传递函数曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，所述调制传递函数曲线组包括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别测得的离轴调制传递函数曲线组和一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线。

在本实施例中，所述逆投影MTF检测装置100包括设置在像面位置的刻线光罩110和设置在物面位置的图像传感器，所述图像传感器设置为一个且位置可调或者设置为多个；

检测得到调制传递函数曲线组的步骤包括：

控制所述刻线光罩110以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动；所述刻线光罩110每移动一个步距后，通过所述图像传感器测得在轴MTF值，并在所述至少四个位置处测得离轴MTF值；

根据所述刻线光罩110与镜头之间的距离、以及所述在轴MTF值，生成在轴调制传递函数曲线；

根据所述刻线光罩110与镜头之间的距离、以及在每个位置处的离轴MTF值，生成至少四条离轴调制传递函数曲线。

在本实施例中，所述编写镜头AA算法程序具体包括：

根据第一镜组210、第二镜组220产线的公差实际情况建立模型；

依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的镜头AA算法数据库集合，镜头AA算法数据库集合包括多个数据库，不同的数据库对应的组装相对位姿关系不同，组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾斜；

基于镜头AA算法数据库集合，编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对位姿关系的镜头AA算法程序；

将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置100中。

在本实施例中，建立镜头AA算法数据库集合具体包括：

在待组装镜头的各镜片生产时，获取第一镜组210或第二镜组220的产线实际公差数据；

利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组210或第二镜组220带有公差的镜头，其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定；

对生成的带公差镜头进行相关性分析，挑选出相关性最低的至少10个镜头，每个镜头作为一个模型；

利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组210或第二镜组220在设定偏心、倾斜坐标（偏心倾斜坐标是在一定范围内等间隔地取值）下的在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线文本数据；

根据导出的调制传递函数曲线文本数据，建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应关系的数据库，得到的若干个数据库构成镜头AA算法数据库集合。

在本实施例中，所述镜头AA算法程序包括第一算法和第二算法，所述第一算法为运算第一镜组210与第二镜组220间同时存在相对倾斜和相对偏心情况下的算法，所述第二算法为运算第一镜组210和第二镜组220间仅存在相对倾斜或相对偏心情况下的算法。

具体的，所编写的第一算法和第二算法可以是一种或多种程序设计语言或其组合来编写的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。

在本实施例中，所述依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组210和/或所述第二镜组220的位姿的步骤包括：

步骤1.1，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组210或第二镜组220在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，处理曲线得到场曲、峰值和切值，运行第一算法，计算出预设状态下所述第一镜组210或所述第二镜组220的初始坐标进行相应调整；

步骤1.2，调整完成后，再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组210或第二镜组220在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.3，若是，则对所述第一镜组210和所述第二镜组220进行固定；

若否，则通过调整后的至少四条调制传递函数曲线处理得到场曲，然后运行第二算法，第二算法根据数据库的不同，分为偏心算法和倾斜算法；默认情况下，先运行偏心算法，计算出偏心坐标，对所述第一镜组210或所述第二镜组220进行偏心调整，然后重复步骤1.2；

步骤1.4，若是，则对所述第一镜组210和所述第二镜组220进行固定；

若否，则使用调整偏心坐标前的场曲，运行倾斜算法，计算出倾斜坐标，对所述第一镜组210或所述第二镜组220进行倾斜调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.5，若是，则对所述第一镜组210和所述第二镜组220进行固定；

若否，则返回步骤1.1，步骤1.1、1.2、1.3、1.4为1个循环，根据生产效率设定算法运行时间，重复循环直到达到预设时间或调整完成后的所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度达到预设标准时，则停止循环。

在本实施例中，所述第一算法的编写过程具体包括：

步骤2.1，建立至少10个模型在特定离轴视场的特定方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与所述第一镜组210或所述第二镜组220的偏心和倾斜四维坐标对应关系的数据库。

其中，在镜头组装的过程中，在预设状态下所述第一镜组210或所述第二镜组220的偏心坐标或倾斜坐标可能分布在坐标系中的四个象限中的任何一个象限，其偏心和倾斜复合四维坐标的组合有16种，x方向偏心坐标为第一维度，y方向偏心坐标为第二维度，x方向倾斜坐标为第三维度，y方向倾斜坐标为第四维度；

步骤2.2，将所述至少10个模型的数据库中的场曲、峰值、切值作为特征，利用机器学习SVM算法训练分类模型；其中SVM（support vector machines）为支持向量机；

其中，在训练分类模型时，将每个维度分为正负两类，4个维度有16个标签；通过大量数据的训练，得到分类模型；通过逆投影MTF检测装置100检测得到相应的特征输入到分类模型中，能返回一组类别标签，通过类别标签，反推出偏心和倾斜复合坐标所处的四维象限；

步骤2.3，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组210和第二镜组220在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤2.1所述数据库建立所使用的离轴视场和方向保持一致；通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值；

步骤2.4，把步骤2.3中所获取的所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值作为特征输入到步骤2.2所述的分类模型中，得到预设状态下所述第一镜组210或所述第二镜组220的偏心、倾斜复合四维坐标所属的类别标签；

步骤2.5，通过步骤2.3所获取的预设状态下的特定离轴视场的至少四条离轴调制传递函数曲线中的场曲、峰值和切值，用Z1表示，在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z1的所有坐标，所有坐标的集合使用A表示；

步骤2.6，通过调整所述第一镜组210和所述第二镜组220中至少一个镜组的六轴夹持装置对第一镜组210或第二镜组220进行一个任意调整，调整的坐标记录为（a,b,c,d），其中，a为x方向偏心，b为y方向偏心，c为x方向倾斜，d为y方向倾斜；调整完成后，通过逆投影MTF检测装置获取第一镜组210或第二镜组220在与步骤2.3相同的视场和方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线，通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值，这里称为调整后特征，用Z2表示，然后在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z2的所有坐标，所有坐标的集合使用B表示；

步骤2.7，计算出分属集合A与分属集合B中任意两个坐标元素的差值，此差值使用集合(a1,b1,c1,d1)表示；当集合(a1,b1,c1,d1)中的坐标元素与调整坐标（a,b,c,d）越接近时，则这个坐标元素所对应的A和B集合的坐标越可能是所求第一镜组210或第二镜组220的初始状态和调整后状态；因此，筛选出集合(a1,b1,c1,d1)与调整坐标（a,b,c,d）之间满足特定误差限制条件的坐标，用集合(a1,b1,c1,d1)p表示,然后通过(a1,b1,c1,d1)p反算出第一镜组210或第二镜组220的初始状态坐标；

步骤2.8，将符合步骤2.4中得到的初始偏心、倾斜复合四维坐标所属类别标签的初始状态坐标挑选出来；计算属于类别标签中的所有初始坐标的平均值，得到初始坐标解mean。在对所述第一镜组210或所述第二镜组220进行调整时，先把镜组反方向移动（a,b,c,d），使其移回到预设状态，然后使用初始坐标解mean进行调整。

在本实施例中，所述第二算法的编写过程具体包括：

步骤3.1，建立至少10个模型的特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲与所述第一镜组210或所述第二镜组220的偏心或倾斜坐标对应关系的偏心或倾斜数据库；

其中，一条离轴调制传递函数曲线对应一个数据库，得到至少40个偏心或倾斜数据库，每个数据库对应一张二维的数据表，数据表的x方向坐标代表着x方向的偏心值或倾斜值、y方向坐标代表着y方向的偏心值或倾斜值，每一个网格上所对应的是此坐标下的场曲；

步骤3.2，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组210和第二镜组220在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤3.1建立数据库所使用的离轴视场和方向保持一致；

步骤3.3，通过调制传递函数曲线处理可以获取步骤3.2中至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲；

步骤3.4，利用特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲在所有偏心或倾斜数据库中分别搜索出其对应的偏心或倾斜坐标解；将符合坐标解的数据表中的网格赋值为1，其余位置赋值为0，即将模型数据库转换成含坐标解的0-1数表。

步骤3.5，将所有属于同一模型的数据库所搜索出的解的0-1数表进行叠加，叠加后的数表命名为分模型叠加表，则至少有10张分模型叠加表；对每个分模型叠加表划分若干区域，然后按区域进行独立质心求解，所有求出的质心组成质心群；然后利用k-means聚类算法将获得的质心群进行聚类,各聚类中心则为所述第一镜组210或第二镜组220的偏心或倾斜坐标的解。其中，k-means聚类算法表示k均值聚类算法。

本发明的实施例还提供了一种分体式镜头的组装装置。镜头组装装置包括至少一个处理器以及与至少一个处理器连接的存储器。其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令；指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述镜头的组装方法的步骤。

本发明的实施例还提供了一种分体式镜头的组装系统，如图2所示，镜头组装系统包括第一夹持装置310、第二夹持装置320、基准平面、待成像物、在轴图像传感器141、离轴图像传感器142和控制器。其中，第一夹持装置310用于夹持第一镜组210，第二夹持装置320用于夹持第二镜组220，第一夹持装置310和第二夹持装置320分别可以根据实际情况选用六轴夹持装置或为设置在基准平面上的夹持装置；待成像物位于镜头的像侧上，可以选用刻线光罩110；图像采集单元位于镜头的物侧上，可以根据实际情况选择为多个图像传感器或者一个位置可以移动的图像传感器；控制器与图像采集单元通讯连接，控制器配置成根据图像采集单元所采集的图像，确定离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，而且控制器可以执行上述的镜头的组装方法。

根据本发明的一个方面，所述第一夹持装置310和第二夹持装置320中的一个为六轴夹持装置，另一个为设置在基准平面上的夹持装置。

在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (12)

1.一种分体式镜头的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将经过光轴初步对准后的第一镜组和第二镜组放置于逆投影MTF检测装置中的预设位置；

编写镜头AA算法程序，将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中；

通过逆投影MTF检测装置检测得到所述第一镜组和所述第二镜组在预设位置处的调制传递函数曲线组；

根据所述调制传递函数曲线组，通过写入逆投影MTF检测装置中的镜头AA算法程序计算出所述第一镜组相对于所述第二镜组的相对位姿；

通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置，依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿，使所述第一镜组与所述第二镜组达到成像质量最佳的目标相对位姿，然后对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述调制传递函数曲线组包括离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线，所述调制传递函数曲线组包括在同一离轴视场下的至少四个等间隔位置处分别测得的离轴调制传递函数曲线组和一个中心视场下测得的在轴调制传递函数曲线。

3.根据权利要求2所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述逆投影MTF检测装置包括设置在像面位置的刻线光罩和设置在物面位置的图像传感器，所述图像传感器设置为一个且位置可调或者设置为多个；

检测得到调制传递函数曲线组的步骤包括：

控制所述刻线光罩以预设的步距逐步向靠近或远离所述镜头的方向运动；所述刻线光罩每移动一个步距后，通过所述图像传感器测得在轴MTF值，并在所述至少四个位置处测得离轴MTF值；

根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及所述在轴MTF值，生成在轴调制传递函数曲线；

根据所述刻线光罩与镜头之间的距离、以及在每个位置处的离轴MTF值，生成至少四条离轴调制传递函数曲线。

4.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述编写镜头AA算法程序具体包括：

根据第一镜组、第二镜组产线的公差实际情况建立模型；

依托模型建立关于两个镜组的组装相对位姿关系与调制传递函数曲线组对应关系的镜头AA算法数据库集合，镜头AA算法数据库集合包括多个数据库，不同的数据库对应的组装相对位姿关系不同，组装相对位姿关系包括两个镜组间存在偏心和/或倾斜；

基于镜头AA算法数据库集合，编写通过调制传递函数曲线组调整两个镜组的组装相对位姿关系的镜头AA算法程序；

将镜头AA算法程序写入逆投影MTF检测装置中。

5.根据权利要求4所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：建立镜头AA算法数据库集合具体包括：

在待组装镜头的各镜片生产时，获取第一镜组或第二镜组的产线实际公差数据；

利用光学设计软件Zemax中的蒙特卡洛分析功能随机生成若干个第一镜组或第二镜组带有公差的镜头，其中蒙特卡洛分析时所设的公差范围根据收集的产线数据确定；

对生成的带公差镜头进行相关性分析，挑选出相关性最低的至少10个镜头，每个镜头作为一个模型；

利用光学设计软件Zemax分别导出至少10个镜头模型中第一镜组或第二镜组在设定偏心、倾斜坐标下的在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线文本数据；

根据导出的调制传递函数曲线文本数据，建立至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与偏心和/或倾斜坐标对应关系的数据库，得到的若干个数据库构成镜头AA算法数据库集合。

6.根据权利要求1所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述镜头AA算法程序包括第一算法和第二算法，所述第一算法为运算第一镜组与第二镜组间同时存在相对倾斜和相对偏心情况下的算法，所述第二算法为运算第一镜组和第二镜组间仅存在相对倾斜或相对偏心情况下的算法。

7.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述依据镜头AA算法程序的运算定向定量调整所述第一镜组和/或所述第二镜组的位姿的步骤包括：

步骤1.1，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组或第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，处理曲线得到场曲、峰值和切值，运行第一算法，计算出预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的初始坐标进行相应调整；

步骤1.2，调整完成后，再次通过逆投影MTF检测装置得到调整后的第一镜组或第二镜组在轴调制传递函数曲线和特定视场特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.3，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则通过调整后的至少四条调制传递函数曲线处理得到场曲，然后运行第二算法，第二算法根据数据库的不同，分为偏心算法和倾斜算法；默认情况下，先运行偏心算法，计算出偏心坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行偏心调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.4，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则使用调整偏心坐标前的场曲，运行倾斜算法，计算出倾斜坐标，对所述第一镜组或所述第二镜组进行倾斜调整，重复步骤1.2，判断所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度是否达到预设标准；

步骤1.5，若是，则对所述第一镜组和所述第二镜组进行固定；

若否，则返回步骤1.1，步骤1.1、1.2、1.3、1.4为1个循环，根据生产效率设定算法运行时间，重复循环直到达到预设时间或调整完成后的所述在轴调制传递函数曲线和至少四条离轴调制传递函数曲线的重合度达到预设标准时，则停止循环。

8.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述第一算法的编写过程具体包括：

步骤2.1，建立至少10个模型在特定离轴视场的特定方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心和倾斜四维坐标对应关系的数据库；

其中，在镜头组装的过程中，在预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的偏心坐标或倾斜坐标分布在坐标系中的四个象限中的任何一个象限，其偏心和倾斜复合四维坐标的组合有16种，x方向偏心坐标为第一维度，y方向偏心坐标为第二维度，x方向倾斜坐标为第三维度，y方向倾斜坐标为第四维度；

步骤2.2，将所述至少10个模型的数据库中的场曲、峰值、切值作为特征，利用机器学习SVM算法训练分类模型；

其中，在训练分类模型时，将每个维度分为正负两类，4个维度有16个标签；通过大量数据的训练，得到分类模型；通过逆投影MTF检测装置检测得到相应的特征输入到分类模型中，能返回一组类别标签，通过类别标签，反推出偏心和倾斜复合坐标所处的四维象限；

步骤2.3，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组和第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤2.1所述数据库建立所使用的离轴视场和方向保持一致；通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值；

步骤2.4，把步骤2.3中所获取的所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值作为特征输入到步骤2.2所述的分类模型中，得到预设状态下所述第一镜组或所述第二镜组的偏心、倾斜复合四维坐标所属的类别标签；

步骤2.5，通过步骤2.3所获取的预设状态下的特定离轴视场的至少四条离轴调制传递函数曲线中的场曲、峰值和切值，用Z1表示，在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z1的所有坐标，所有坐标的集合使用A表示；

步骤2.6，通过调整所述第一镜组和所述第二镜组中至少一个镜组的六轴夹持装置对第一镜组或第二镜组进行一个任意调整，调整的坐标记录为（a,b,c,d），其中，a为x方向偏心，b为y方向偏心，c为x方向倾斜，d为y方向倾斜；调整完成后，通过逆投影MTF检测装置获取第一镜组或第二镜组在与步骤2.3相同的视场和方向下的至少四条离轴调制传递函数曲线，通过调制传递函数曲线处理获取所述至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲、峰值和切值，这里称为调整后特征，用Z2表示，然后在步骤2.1所述的数据库中搜索出符合特征Z2的所有坐标，所有坐标的集合使用B表示；

步骤2.7，计算出分属集合A与分属集合B中任意两个坐标元素的差值，此差值使用集合(a1,b1,c1,d1)表示；筛选出集合(a1,b1,c1,d1)与调整坐标（a,b,c,d）之间满足特定误差限制条件的坐标，用集合(a1,b1,c1,d1)p表示,然后通过(a1,b1,c1,d1)p反算出第一镜组或第二镜组的初始状态坐标；

步骤2.8，将符合步骤2.4中得到的初始偏心、倾斜复合四维坐标所属类别标签的初始状态坐标挑选出来；计算属于类别标签中的所有初始坐标的平均值，得到初始坐标解mean；在对所述第一镜组或所述第二镜组进行调整时，先把镜组反方向移动（a,b,c,d），使其移回到预设状态，然后使用初始坐标解mean进行调整。

9.根据权利要求6所述的一种分体式镜头的组装方法，其特征在于：所述第二算法的编写过程具体包括：

步骤3.1，建立至少10个模型的特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲与所述第一镜组或所述第二镜组的偏心或倾斜坐标对应关系的偏心或倾斜数据库；

步骤3.2，通过逆投影MTF检测装置得到第一镜组和第二镜组在预设状态时在轴调制传递函数曲线和特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线，此特定离轴视场下的特定方向需与步骤3.1建立数据库所使用的离轴视场和方向保持一致；

步骤3.3，通过调制传递函数曲线处理可以获取步骤3.2中至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲；

步骤3.4，利用特定离轴视场下的特定方向的至少四条离轴调制传递函数曲线的场曲在所有偏心或倾斜数据库中分别搜索出其对应的偏心或倾斜坐标解；将符合坐标解的数据表中的网格赋值为1，其余位置赋值为0，即将模型数据库转换成含坐标解的0-1数表；

步骤3.5，将所有属于同一模型的数据库所搜索出的解的0-1数表进行叠加，叠加后的数表命名为分模型叠加表，则至少有10张分模型叠加表；对每个分模型叠加表划分若干区域，然后按区域进行独立质心求解，所有求出的质心组成质心群；然后利用k-means聚类算法将获得的质心群进行聚类,各聚类中心则为所述第一镜组或第二镜组的偏心或倾斜坐标的解。

10.一种分体式镜头的组装装置，其特征在于，包括：

至少一个处理器；

与所述至少一个处理器连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9中任意一项所述的镜头的组装方法的步骤。

11.一种分体式镜头的组装系统，其特征在于，包括：

第一夹持装置，其上用于夹持镜头的第一镜组；

第二夹持装置，其上用于夹持镜头的第二镜组；

待成像物，位于所述镜头的像侧上；

图像采集单元，位于所述镜头的物侧上，可采集所述待成像物通过所述镜头所成的像；

控制器，所述控制器与所述图像采集单元通讯，并且配置成可根据所述图像采集单元所采集的图像，确定离轴调制传递函数曲线和在轴调制传递函数曲线；所述控制器配置成可执行如权利要求1-9中任意一项所述的镜头的组装方法。

12.根据权利要求11所述的分体式镜头的组装系统，其特征在于，其中所述第一夹持装置和第二夹持装置中的一个为六轴夹持装置，另一个为设置在基准平面上的夹持装置。

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