CN115685576A - 一种镜头调芯方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头调芯方法和设备。该镜头调芯方法应用于镜头调芯设备，镜头调芯设备包括标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置，标板位于镜头像面，图像采集装置位于镜头物面；镜头调芯方法包括：获取图像采集装置所采集的当前物面标板图像，物面标板图像包括标识图像；控制对焦装置带动标板运动完成对焦操作；根据标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制对中装置驱动镜头运动完成对中操作；根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据调制传递函数计算结果控制调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作。通过采用上述方案，能够实现对镜头成像端的镜片进行调节来提升镜头的MTF值的效果。

Description

一种镜头调芯方法和设备

技术领域

本发明实施例涉及镜头技术，尤其涉及一种镜头调芯方法和设备。

背景技术

目前，判断安防定焦镜头分辨率应用比较广泛的方法有实拍、投影、以及调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)分析方法。其中实拍与投影有一定的局限性，基本一套装置只能对应一款或几款镜头，并且受限于安防镜头的物方距离远大于像方距离，都需要比较大的场地，且需要人工操作并根据成像画面判断品质。虽有同样的判定标准，但每个人对清晰模糊的认知依然存在差异，因此会导致此两种测试方式检验的镜头依然存在品质差异，且人员检验难免出现失误导致不良品镜头流出。

MTF分析方法是目前分析镜头的解像比较科学的方法，并且应客户要求用MTF进行出货，因此利用精确、稳定的MTF设备进行镜头的品质分选是公司镜头出货品质的重要保障。某些类型的镜头由于品质较高，组装难度大，导致合格率低。可通过调芯来提高组装中一些不合格品的分辨率，目前需要调芯的镜片都是还没有完全固定的，因此调芯的这一端只能竖直向上。而目前检测MTF都是采用MTF正投影法，此时会将标板放置在镜头上方的物面上，在镜头下方的像面上放置图像采集装置采集图像。因此只可调节靠近物面的镜片，而无法调节成像端的镜片。同时MTF正投影法测量用的CMOS/CCD有一层保护玻璃,像素越高，保护玻璃越厚，镜头和感光面的距离会受此厚度影响，当玻璃厚度大于或接近镜头后焦时，测量受到限制。

发明内容

本发明提供一种镜头调芯方法和设备，以实现对镜头成像端的镜片进行调节的效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种镜头调芯方法，应用于镜头调芯设备，所述镜头调芯设备包括标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置，所述标板位于镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面；所述镜头调芯方法包括：

获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像；

控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作；

根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作；

根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作。

在本发明的可选实施例中，所述控制所述对焦装置带动标板运动完成对焦操作，包括：

确定所述当前物面标板图像的第一图像清晰度；

控制所述对焦装置带动所述标板向第一方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第一物面标板图像；

确定所述第一物面标板图像的第二图像清晰度；

判断所述第二图像清晰度是否大于所述第一图像清晰度；

若是，控制所述对焦装置带动所述标板继续向所述第一方向运动，直至所述第二图像清晰度到达预设清晰度要求；

若否，控制所述对焦装置带动所述标板向所述第一方向的反方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第二物面标板图像；

确定所述第二物面标板图像的第三图像清晰度；

判断所述第三图像清晰度是否大于所述第二图像清晰度；

若是，控制所述对焦装置带动所述标板继续向所述第一方向的反方向运动，直至所述第三图像清晰度到达预设清晰度要求；

若否，控制所述对焦装置带动所述标板向所述第一方向运动，完成对焦操作。

在本发明的可选实施例中，所述根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作，包括：

获取所述标识图像的坐标信息，所述坐标信息包括第一坐标信息和第二坐标信息；

判断所述第一坐标信息是否小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息是否小于预设第二坐标信息；

若是，完成对中操作；

若否，根据所述坐标信息与所述参考位置的坐标信息控制所述对中装置驱动所述镜头运动直至所述第一坐标信息小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息小于预设第二坐标信息，完成对中操作。

在本发明的可选实施例中，所述根据所述调制传递函数计算结果控制调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作，包括：

基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值；

基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

在本发明的可选实施例中，所述调制传递函数计算结果包括像面倾斜信息、场曲信息和峰值信息；

所述基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，包括：基于所述像面倾斜信息、所述场曲信息和所述峰值信息确定待调节镜片倾斜角度；基于所述待调节镜片倾斜角度确定镜片调节参数。

在本发明的可选实施例中，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之前，还包括：

控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动；

所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：

确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则。

在本发明的可选实施例中，所述控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动，包括：

获取所述标板的第三坐标信息；

控制所述对焦装置带动所述标板沿第一方向运动预设运动长度，所述预设运动长度＝-(预设离焦测量范围/2)-预设第三坐标信息-所述第三坐标信息；

控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息；

所述确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则，包括：

确定所述第四坐标信息是否大于所述预设第三坐标信息和所述预设离焦测量范围/2之和；

若是，则执行所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成操作的步骤；

若否，则执行所述控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息的步骤。

在本发明的可选实施例中，所述调制传递函数计算结果包括调制传递函值，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：

基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格。

在本发明的可选实施例中，所述基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格，包括：

确定所述调制传递函值是否大于第一预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第一预设规格值，则判定当前镜头为第一规格；

若所述调制传递函值小于所述第一预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第二预设规格值，所述第二预设规格值小于所述第一预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第二预设规格值，则判定当前镜头为第二规格，所述第二规格劣于所述第一规格；

若所述调制传递函值小于所述第二预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第三预设规格值，所述第三预设规格值小于所述第二预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第三预设规格值，则判定当前镜头为第三规格，所述第三规格劣于所述第二规格；

若所述调制传递函值小于所述第三预设规格值，则结束调芯。

在本发明的可选实施例中，所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤之前，还包括：

累计调芯次数；

确定所述调芯次数是否大于预设次数；

若所述调芯次数大于所述预设次数，结束调芯；

若所述调芯次数小于或等于所述预设次数，则执行根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤。

在本发明的可选实施例中，所述镜头调芯设备还包括显示装置；所述获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像之后，还包括：

控制所述显示装置在显示画面中显示所述当前物面标板图像，其中，所述参考位置为显示画面中心位置。

第二方面，本发明实施例还提供了一种镜头调芯设备，该镜头调芯设备包括：标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置；

所述标板具有标识图像且位于所述镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面；

所述图像采集装置用于采集物面标板图像；

所述对焦装置用于带动所述标板运动以使所述标板处于镜头焦点；

所述对中装置用于带动所述镜头运动以使所述标板处于所述镜头的主光轴；

所述调芯装置用于带动待调节镜片运动；

所述处理装置用于执行本发明任一实施例所述的镜头调芯方法。

本发明通过使标板位于镜头像面，图像采集装置位于所述镜头物面，从而图像采集装置能够采集物面标板图像，进而处理装置能够根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作，相比于常规的正投影法测量，此时镜头能够反置，故能够实现对镜头成像端的镜片进行调节来提升镜头的MTF值的效果。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种镜头调芯方法的流程图；

图2为图1中提供的一种控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作的流程图；

图3为图1中提供的一种根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种镜头调芯方法的流程图；

图5为本发明实施例三提供的一种镜头调芯方法的流程图；

图6为本发明实施例四提供的一种镜头调芯方法的流程图；

图7为本发明实施例六提供的一种镜头调芯设备的结构示意图。

其中，51、标板；52、图像采集装置；53、对焦装置；54、对中装置；55、调芯装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种镜头调芯方法的流程图，本实施例可适用于安防定焦镜头生产的情况，该方法可以由镜头调芯设备来执行，所述镜头调芯设备包括标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置，所述标板位于镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面；所述镜头调芯方法具体包括如下步骤：

S110、获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像。

其中，图像采集装置指具有采集功能的装置，图像采集装置可由多个相机组成，通过多个相机在镜头的物面进行拍摄，能够得到放置在物面的标板所成的像。

标板(Chart)上的标识图像为能够起到标识作用的图像，例如可为十字、梅花型等，在一些实施例中，标板可为方形板，方形板的中心处具有十字线。

S120、控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作。

其中，对焦装置是能够带动标板靠近镜头和远离镜头的装置，完成对焦操作是指使标板位于镜头的像方焦点上。

S130、根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作。

其中，对中装置是指能够带动镜头运动以使标板的标识图像位于主光轴上的装置。参考位置可为主光轴上的一点，以参考位置为原点，通过标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制对中装置，便能使对中装置带动镜头运动，以使标识图像处于主光轴上。

S140、根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作。

其中，调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)是输出像与输入像的对比度之比，调制传递函数又称空间对比传递函数(spatial contrast transferfunction)、空间频率对比敏感度函数(spatial frequencycontrast sensitivityfunction)。以空间频率的函数，反映光学系统传递各种频率正弦物调制度的能力。调制传递函数可用于表示光学系统的特征，MTF越大，表示系统的成像质量越好。调制传递函数计算结果是指在计算调制传递函数时得到的一些参数值，例如MTF值、MTF离焦值、场曲等，根据计算方式的不同，得到的结果可能不同，在此不做具体限定。

调芯装置是指能够带动待调节镜片运动的装置，由于此时标板放置在像面，所以此时待调节镜片为成像端的镜片。通过调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动能够使待调节镜片运动至使MTF值更高的位置，从而能够优化镜头性能。

上述方案，通过使标板位于镜头像面，图像采集装置位于所述镜头物面，从而图像采集装置能够采集物面标板图像，进而处理装置能够根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作，相比于常规的正投影法测量，此时镜头能够反置，故能够实现对镜头成像端的镜片进行调节来提升镜头的MTF值的效果。

示例性的，如图2所示，S120、控制所述对焦装置带动标板运动完成对焦操作，包括：

S121、确定所述当前物面标板图像的第一图像清晰度。

S122、控制所述对焦装置带动所述标板向第一方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第一物面标板图像。

S123、确定所述第一物面标板图像的第二图像清晰度。

S124、判断所述第二图像清晰度是否大于所述第一图像清晰度。

若是，返回步骤S122、控制所述对焦装置带动所述标板向第一方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第一物面标板图像，直至所述第二图像清晰度到达预设清晰度要求。

若否，执行步骤S125。

S125、控制所述对焦装置带动所述标板向所述第一方向的反方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第二物面标板图像。

S126、确定所述第二物面标板图像的第三图像清晰度。

S127、判断所述第三图像清晰度是否大于所述第二图像清晰度。

若是，返回步骤S125、控制所述对焦装置带动所述标板继续向所述第一方向的反方向运动，直至所述第三图像清晰度到达预设清晰度要求。

若否，执行步骤S128。

S128、控制所述对焦装置带动所述标板向所述第一方向运动，完成对焦操作。

其中，确定当前物面标板图像的图像清晰度可通过图像清晰度评价函数算出，常见的图像清晰度评价函数主要有基于频率域特征的评价函数、基于统计特征的评价函数、基于空间域特征的评价函数等，在此不对评价函数做具体限定，只要能得出物面标板图像的图像清晰度即可。

当对焦装置沿第一方向运动至第二图像清晰度小于第一图像清晰度时，说明获取第二图像清晰度的标板位置较获取第一图像清晰度的标板位置在第一方向上离焦点较远，此时标板沿第一方向的反方向运动，说明标板在沿靠近焦点的方向运动，当标板运动至第三图像清晰度小于所述第二图像清晰度，说明获取第三图像清晰度的标板位置较获取第二图像清晰度的标板位置在第一方向的反方向上离焦点较远，此时控制对焦装置带动标板沿第一方向运动，则标板会朝向焦点运动，故此时标板能够运动至焦点位置，完成了对焦操作。在一个具体的实施例中，镜头在标板的下方，此时的第一方向为上方，第一方向的反方向为下方。

示例性的，如图3所示，步骤S130、根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作，包括：

S131、获取所述标识图像的坐标信息，所述坐标信息包括第一坐标信息和第二坐标信息。

S132、判断所述第一坐标信息是否小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息是否小于预设第二坐标信息。

若是，完成对中操作。

若否，执行步骤S133。

S133、根据所述坐标信息与所述参考位置的坐标信息控制所述对中装置驱动所述镜头运动直至所述第一坐标信息小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息小于预设第二坐标信息，完成对中操作。

其中，参考位置可为镜头主光轴上的一点，第一坐标信息和第二坐标信息指同一个坐标系内两个不同方向的坐标信息，当第一坐标信息小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息小于预设第二坐标信息，说明标识图像的位置接近或位于主光轴的位置，此时说明已完成对中。当第一坐标信息大于预设第一坐标信息和/或所述第二坐标信息大于预设第二坐标信息，说明标识图像的位置与参考位置较远，此时根据参考位置的坐标与第一坐标信息和第二坐标信息的差值控制镜头运动，便可使镜头运动至标识图像位于主光轴上，此时便可完成对中操作。

在一个具体的实施例中，第一坐标信息可为X坐标信息，第二坐标信息可为Y坐标信息，镜头的主光轴方向为Z轴方向，参考位置也相应的具有X坐标和Y坐标，基于参考位置的X坐标与第一坐标信息的差值和参考位置的Y坐标与第二坐标信息的差值，对中装置相应的驱动镜头沿X方向运动和沿Y方向运动，从而能够完成对中操作。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种镜头调芯方法的流程图，本发明实施例在前述实施例一的基础上进行优化。可选的，所述根据所述调制传递函数计算结果控制调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作，包括：基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值。基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

如图4所示，所述方法具体包括：

S210、获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像。

S220、控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作。

S230、根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作。

S240、根据物面标板图像计算调制传递函数。

S250、基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值。

其中，镜片调节参数指对待调节镜头进行调节的以提高镜头品质的参数值，第一调节值指镜片在第二方向上与理想位置的差值，第二调节值指镜片在第三方向上与理想位置的差值，

S260、基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

通过控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值，能够达到对待调节镜片进行调节以提高镜头品质的效果。在一个具体的实施例中，第二方向为X轴方向，第三方向为Y轴方向，通过使待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值，能够实现对待调节镜片进行调芯，提高镜头的品质。

示例性的，所述调制传递函数计算结果包括像面倾斜信息、场曲信息和峰值信息；

所述基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，包括：基于所述像面倾斜信息、所述场曲信息和所述峰值信息确定待调节镜片倾斜角度；基于所述待调节镜片倾斜角度确定镜片调节参数。

其中，场曲又称"像场弯曲"。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想像点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的像点，但整个像平面则是一个曲面。这样在镜检时不能同时看清整个像面，给观察和照相造成困难。峰值信息指离焦MTF曲线内的峰值位置。

具体的，成像质量可以表征为像面倾斜T、场曲C、峰值P的函数，将成像质量与被调整镜片因子之间的关系函数表示为：

F(T，C，P)＝f”{f{d(k*cos(θ)，k*sin(θ))，t(x，y)}，{h(z)，g(z)}，f{(d(x，y)，h(z)，r(z)，t(x，y)}}。

其中，在此函数中，F代表成像质量，T代表像面倾斜，C代表场曲，P代表峰值。d代表镜片偏心，t代表镜片倾斜，h代表镜片厚度，g代表镜片间距，r代表镜片表面精度，x、y为垂直光轴分解到像面的方向坐标，z为沿光轴的方向坐标，θ为由x、y决定的二维平面内角度坐标，k为偏心绝对值。在本实施例中，θ即为待调节镜片倾斜角度，x、y分别为第一调节值和第二调节值。

根据成像质量与待调节镜片因子的关系函数来判定待调节镜片的调整方式和调整量，即根据F(T，C，P)与x、y、z、θ之间的关系，通过对像面倾斜T、场曲C和/或峰值P的作为调整目标的确认，可以使用计算机自动计算，求解出使F(T，C，P)为最佳的方程解，即求解出待调节镜片目标移动位置x、y、z、θ的值，也就是通过分析当成像质量为最佳时，使用软件计算出待调节镜片的目标移动位置x、y、z、θ的值，按照计算出的待调节镜片的目标移动位置对待调节镜片进行有目标的移动，即定量的对待调节镜片的水平方向、垂直方向、倾斜方向和圆周方向进行调整，通过这种方式对待调节镜片有目标的校正，达到在镜头生产过程中能够快速补偿成像质量的目标，补偿其它部品及组装倾斜带来的像面倾斜、场曲及峰值造成的模组成像质量下降，对待调节镜片进行调整后，再固定调整后符合要求的所述待调节镜片，进而封装整个镜头，得到成像质量符合要求的镜头。

实施例三

图5为本发明实施例二提供的一种镜头调芯方法的流程图，本发明实施例在前述实施例一的基础上进行优化。可选的，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之前，还包括：控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动。所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则。

如图5所示，所述方法具体包括：

S310、获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像。

S320、控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作。

S330、根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作。

S340、控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动。

其中，离焦量信息指离焦曲线，即标板处于焦点的正焦范围和负焦范围时MTF值构成的曲线。预设离焦测量范围即为焦点附近的正焦范围和负焦范围。

S350、根据物面标板图像计算调制传递函数。

S360、确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则。

其中，通过控制对焦装置带动标板沿预设离焦测量范围运动，当标板满足预设离焦测量结束规则，说明标板已沿离焦测量范围运动结束，故能够在根据物面标板图像计算调制传递函数时计算出离焦量信息。

S370、基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值。

S380、基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

示例性的，所述控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动，包括：

获取所述标板的第三坐标信息。

控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向运动预设运动长度，所述预设运动长度＝-(预设离焦测量范围/2)-预设第三坐标信息-所述第三坐标信息。

控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息。

其中，第一方向为正焦方向和负焦方向中的一个方向，预设第三坐标信息为预设的焦点位置信息，第三坐标信息代表了标板处于实际焦点时的位置信息，通过使预设运动长度＝-(预设离焦测量范围/2)-预设第三坐标信息-所述第三坐标信息，标板沿所述第一方向运动预设运动长度后，能够运动至预设离焦测量范围之外，此时再控制对焦装置带动所述标板沿第一方向的反方向运动预设测量长度，预设测量长度为离焦信息测量时的单位长度，从而便能够逐步得到当标板处于预设离焦测量范围的不同位置处的MTF值，进而得到离焦量信息。

所述确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则，包括：

确定所述第四坐标信息是否大于所述预设第三坐标信息和所述预设离焦测量范围/2之和；

若是，则执行所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成操作的步骤；

若否，则执行所述控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息的步骤。

其中，当所述第四坐标信息是否大于所述预设第三坐标信息和所述预设离焦测量范围/2之和时，说明标板已从焦点一侧的预设离焦测量范围之外运动至焦点另一侧的预设离焦测量范围之外，即标板已逐步沿预设离焦测量范围，从而说明离焦测量已结束。

实施例四

图6为本发明实施例四提供的一种镜头调芯方法的流程图，本发明实施例在前述实施例一的基础上进行优化。可选的，所述调制传递函数计算结果包括调制传递函值，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格。可选的，所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤之前，还包括：累计调芯次数；确定所述调芯次数是否大于预设次数；若所述调芯次数大于所述预设次数，结束调芯；若所述调芯次数小于或等于所述预设次数，则执行根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤。

如图6所示，所述方法具体包括：

S410、获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像。

S420、控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作。

S430、根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作。

S440、控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动。

S450、根据物面标板图像计算调制传递函数。

S460、确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则。

S470、基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值。

S481、基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格。

其中，调制传递函值即为MTF值，MTF值能够代表镜头的优劣，预设规格判定规则指用于根据调制传递函值对镜头的规格进行分类判定的规则。由于MTF值越大，代表镜头品质越好，因此，通过调制传递函值和预设规格判定规则能够方便的确定镜头规格，便于将镜头分类。

S491、累计调芯次数。

其中，调芯次数指对待调节镜片进行调节的次数。

S492、确定所述调芯次数是否大于预设次数。若是，结束调芯，若否，执行步骤S482。

其中，当调芯次数大于预设次数，说明该镜头已调芯过多次，该镜头可能为不良品无法通过调芯达到相应的品质要求，此时结束调芯，避免调芯过多次影响生产效率。若调芯次数不大于预设次数，根据镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值，从而能够对待调节镜片进行调节以提高镜头品质。

S482、基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

示例性的，所述基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格，包括：

确定所述调制传递函值是否大于第一预设规格值；若所述调制传递函值大于所述第一预设规格值，则判定当前镜头为第一规格。

若所述调制传递函值小于所述第一预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第二预设规格值，所述第二预设规格值小于所述第一预设规格；若所述调制传递函值大于所述第二预设规格值，则判定当前镜头为第二规格，所述第二规格劣于所述第一规格。

若所述调制传递函值小于所述第二预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第三预设规格值，所述第三预设规格值小于所述第二预设规格值；若所述调制传递函值大于所述第三预设规格值，则判定当前镜头为第三规格，所述第三规格劣于所述第二规格。

若所述调制传递函值小于所述第三预设规格值，则结束调芯。

其中，当调制传递函值大于第一预设规格值，说明该镜头已经达到了第一规格的标准，从而可以判定该镜头为第一规格。当调制传递函值小于第一预设规格值，说明当前镜头未达到第一规格的标准，此时判定调制传递函值是否大于比第一规格的规格低的第二规格的标准，倘若大于，说明当前镜头为第二规格。若调制传递函值也小于第二预设规格值，说明当前镜头不仅不满足第一规格的标准也不满足第二规格的标准，此时判定调制传递函值是否大于第三预设规格值，当调制传递函值大于所述第三预设规格值，说明当前镜头已达到第三规格的标准，因此判定当前镜头为第三规格。当调制传递函值小于第三预设规格值，由于第三规格为最低规格，说明该镜头不符合标准，则结束调芯。通过采用上述方案，能够方便的得出当前镜头的规格，便于将镜头分类。

在本发明一个可选实施例中，所述镜头调芯设备还包括显示装置；所述获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像之后，还包括：控制所述显示装置在显示画面中显示所述当前物面标板图像，其中，所述参考位置为显示画面中心位置。

其中，显示装置指能够显示画面的装置，可为显示屏。通过显示装置在显示画面中显示当前物面标板图像，同时参考位置为显示画面中心位置，便于使用者直观的得到物面标板图像与参考位置的差值。此外，在实际应用中，显示装置也可显示镜头的规格、调制传递函值等数值。

实施例五

在上述实施例的基础上，下面以实际调芯流程说明本发明实施例中的镜头调芯方法。

首先将镜头和标板安装在镜头调芯设备上，此时所述标板位于镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面，对焦装置带动标板运动至预设初始位置，设定调芯次数的初始值为1，然后获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，确定所述当前物面标板图像的第一图像清晰度，若第一图像清晰度已到达预设清晰度，说明此时标板已位于焦点处，开始执行对中过程。倘若第一图像清晰度未到达预设清晰度，说明此时标板不位于焦点处，启动对焦流程并在对焦完成后启动对中过程。

对中过程结束后获取所述标板的第三坐标信息；控制所述对焦装置带动所述标板沿第一方向运动预设运动长度，所述预设运动长度＝-(预设离焦测量范围/2)-预设第三坐标信息-所述第三坐标信息；然后控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息，此时标板会逐步沿预设离焦测量范围运动。然后根据物面标板图像计算调制传递函数，由于标板逐步沿预设离焦测量范围运动，所以在计算调制传递函数时可计算出离焦量信息，即离焦MTF以及峰值。通过不同的算法，也可在计算调制传递函数值得出调制传递函值、场曲、像面偏差等信息。然后确定所述第四坐标信息是否大于所述预设第三坐标信息和所述预设离焦测量范围/2之和，若否，标板继续沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度。若是，说明标板已从焦点一侧的预设离焦测量范围之外运动至焦点另一侧的预设离焦测量范围之外，即标板已逐步沿预设离焦测量范围，从而说明离焦测量已结束。

然后基于调制传递函数计算结果中的镜片倾斜角度确定垂直光轴分解到像面的方向坐标是否小于预设坐标值并确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值。若垂直光轴分解到像面的方向坐标大于预设坐标值，则累计调芯次数，进而确定所述调芯次数是否大于预设次数；若所述调芯次数大于所述预设次数，结束调芯；若所述调芯次数小于或等于所述预设次数，则执行基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交的步骤，然后再次从获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，确定所述当前物面标板图像的第一图像清晰度开始，执行第二次调芯过程。

若垂直光轴分解到像面的方向坐标小于预设坐标值，则基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格。即首先确定所述调制传递函值是否大于第一预设规格值；若所述调制传递函值大于所述第一预设规格值，则判定当前镜头为第一规格；若所述调制传递函值小于所述第一预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第二预设规格值，所述第二预设规格值小于所述第一预设规格值；若所述调制传递函值大于所述第二预设规格值，则判定当前镜头为第二规格，所述第二规格劣于所述第一规格；若所述调制传递函值小于所述第二预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第三预设规格值，所述第三预设规格值小于所述第二预设规格值；若所述调制传递函值大于所述第三预设规格值，则判定当前镜头为第三规格，所述第三规格劣于所述第二规格；若所述调制传递函值小于所述第三预设规格值，则结束调芯。

实施例六

图7为本发明实施例六提供的一种镜头调芯设备的结构示意图，如图7所示，该镜头调芯设备包括：标板51、图像采集装置52、对焦装置53、对中装置54、处理装置(图中未示出)和调芯装置55；

所述标板51具有标识图像且位于所述镜头像面，所述图像采集装置52位于所述镜头物面。

所述图像采集装置52用于采集物面标板51图像。

所述对焦装置53用于带动所述标板51运动以使所述标板51处于镜头焦点。

所述对中装置54用于带动所述镜头运动以使所述标板51处于所述镜头的主光轴。

所述调芯装置55用于带动待调节镜片运动。

所述处理装置用于执行本发明任一实施例所述的镜头调芯方法。

上述方案，通过使标板51位于镜头像面，图像采集装置52位于所述镜头物面，从而图像采集装置52能够采集物面标板51图像，进而处理装置能够根据物面标板51图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置55驱动待调节镜片运动完成调芯操作，相比于常规的正投影法测量，此时镜头能够反置，故能够实现对镜头成像端的镜片进行调节来提升镜头的MTF值的效果。

可选的，镜头调芯设备还包括显示装置(图中未示出)，显示装置用于在显示画面中显示所述当前物面标板51图像。在实际应用中，显示装置也可显示镜头的规格、调制传递函值等数值。在一个具体的实施例中，显示装置为显示屏，该镜头调芯设备具有外壳(图中未示出)，显示屏设置在外壳上。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种镜头调芯方法，应用于镜头调芯设备，所述镜头调芯设备包括标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置，其特征在于，所述标板位于镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面；所述镜头调芯方法包括：

获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像；

控制所述对焦装置带动所述标板运动完成对焦操作；

根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作；

根据物面标板图像计算调制传递函数，并根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作。

2.根据权利要求1所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述控制所述对焦装置带动标板运动完成对焦操作，包括：

确定所述当前物面标板图像的第一图像清晰度；

控制所述对焦装置带动所述标板向第一方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第一物面标板图像；

确定所述第一物面标板图像的第二图像清晰度；

判断所述第二图像清晰度是否大于所述第一图像清晰度；

若是，控制所述对焦装置带动所述标板继续向所述第一方向运动，直至所述第二图像清晰度到达预设清晰度要求；

若否，控制所述对焦装置带动所述标板向第一方向的反方向运动，并控制所述图像采集装置采集运动后的第二物面标板图像；

确定所述第二物面标板图像的第三图像清晰度；

判断所述第三图像清晰度是否大于所述第二图像清晰度；

若是，控制所述对焦装置带动所述标板继续向所述第一方向的反方向运动，直至所述第三图像清晰度到达预设清晰度要求；

若否，控制所述对焦装置带动所述标板向所述第一方向运动，完成对焦操作。

3.根据权利要求1所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述根据所述标识图像所在位置与参考位置之间的距离控制所述对中装置驱动所述镜头运动完成对中操作，包括：

获取所述标识图像的坐标信息，所述坐标信息包括第一坐标信息和第二坐标信息；

判断所述第一坐标信息是否小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息是否小于预设第二坐标信息；

若是，完成对中操作；

若否，根据所述坐标信息与所述参考位置的坐标信息控制所述对中装置驱动所述镜头运动直至所述第一坐标信息小于预设第一坐标信息且所述第二坐标信息小于预设第二坐标信息，完成对中操作。

4.根据权利要求1所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述根据所述调制传递函数计算结果控制调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作，包括：

基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，所述镜头调节参数包括第一调节值和第二调节值；

基于所述镜片调节参数控制调芯装置驱动待调节镜片沿第二方向运动所述第一调节值以及沿第三方向运动所述第二调节值；所述第二方向与所述第三方向正交。

5.根据权利要求4所述的镜头调芯方法，其特征在于所述调制传递函数计算结果包括像面倾斜信息、场曲信息和峰值信息；

所述基于调制传递函数计算结果确定镜片调节参数，包括：

基于所述像面倾斜信息、所述场曲信息和所述峰值信息确定待调节镜片倾斜角度；

基于所述待调节镜片倾斜角度确定镜片调节参数。

6.根据权利要求5所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之前，还包括：

控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动；

所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：

确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则。

7.根据权利要求6所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述控制所述对焦装置带动所述标板沿预设离焦测量范围运动，包括：

获取所述标板的第三坐标信息；

控制所述对焦装置带动所述标板沿第一方向运动预设运动长度，所述预设运动长度＝-(预设离焦测量范围/2)-预设第三坐标信息-所述第三坐标信息；

控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息；

所述确定所述标板是否满足预设离焦测量结束规则，包括：

确定所述第四坐标信息是否大于所述预设第三坐标信息和所述预设离焦测量范围/2之和；

若是，则执行所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成操作的步骤；

若否，则执行所述控制所述对焦装置带动所述标板沿所述第一方向的反方向运动预设测量长度，并获取运动预设测量长度后所述标板的第四坐标信息的步骤。

8.根据权利要求4或5所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述调制传递函数计算结果包括调制传递函值，所述根据物面标板图像计算调制传递函数之后，还包括：

基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格。

9.根据权利要求8所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述基于所述调制传递函值和预设规格判定规则确定镜头规格，包括：

确定所述调制传递函值是否大于第一预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第一预设规格值，则判定当前镜头为第一规格；

若所述调制传递函值小于所述第一预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第二预设规格值，所述第二预设规格值小于所述第一预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第二预设规格值，则判定当前镜头为第二规格，所述第二规格劣于所述第一规格；

若所述调制传递函值小于所述第二预设规格值，则确定所述调制传递函值是否大于第三预设规格值，所述第三预设规格值小于所述第二预设规格值；

若所述调制传递函值大于所述第三预设规格值，则判定当前镜头为第三规格，所述第三规格劣于所述第二规格；

若所述调制传递函值小于所述第三预设规格值，则结束调芯。

10.根据权利要求1所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤之前，还包括：

累计调芯次数；

确定所述调芯次数是否大于预设次数；

若所述调芯次数大于所述预设次数，结束调芯；

若所述调芯次数小于或等于所述预设次数，则执行根据所述调制传递函数计算结果控制所述调芯装置驱动待调节镜片运动完成调芯操作的步骤。

11.根据权利要求1所述的镜头调芯方法，其特征在于，所述镜头调芯设备还包括显示装置；所述获取所述图像采集装置所采集的当前物面标板图像，所述物面标板图像包括标识图像之后，还包括：

控制所述显示装置在显示画面中显示所述当前物面标板图像，其中，所述参考位置为显示画面中心位置。

12.一种镜头调芯设备，其特征在于，包括标板、图像采集装置、对焦装置、对中装置、处理装置和调芯装置；

所述标板具有标识图像且位于所述镜头像面，所述图像采集装置位于所述镜头物面；

所述图像采集装置用于采集物面标板图像；

所述对焦装置用于带动所述标板运动以使所述标板处于镜头焦点；

所述对中装置用于带动所述镜头运动以使所述标板处于所述镜头的主光轴；

所述调芯装置用于带动待调节镜片运动；

所述处理装置用于执行权利要求1-11中任一所述的镜头调芯方法。

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