CN116847176A - 长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统，属于数字成像技术领域，用以解决现有技术中用音圈马达直接驱动大质量长焦距镜头进行对焦会导致镜头消抖时间长、图像中心点偏移畸变、图像旋转畸变以及离焦畸变的问题。该成像装置包括：镜头；电路板，其上设有与所述镜头分体且相对的面阵图像传感器；驱动机构，与电路板驱动连接；以及第一姿态调节机构，通过第一承载部承载驱动机构，且调节机构调节所述面阵图像传感器电路板的姿态以校正所述镜头在所述面阵图像传感器上所成图像之畸变。本发明提供的长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统的误差小，校正效果好，校正后的成像装置成像质量高。

Description

长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统

技术领域

本发明属于数字成像技术领域，具体涉及一种长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统。

背景技术

长焦距镜头是指比标准镜头的焦距长的摄影镜头，需要使用体积和质量均比较大的多片式玻璃镜头。

目前使用镜头测试卡测试镜头的分辨率和色彩显示等参数，通过多次调节测试卡与相机之间的相对位置从而确定镜头合适的实拍检测位置，并且往往需要通过转动镜头的对焦环移动镜片内部的部分玻璃的位置实现对焦，如果要实现自动对焦，需要外部控制电路和马达来驱动对焦环的转动。当需要检测的镜头为长焦距镜头时，因长焦距镜头长度较长且质量较大，若是直接驱动长焦距镜头来确定长焦距镜头合适的对焦位置，将会面临图像中心点偏移畸变、图像旋转畸变以及离焦畸变的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统，用以解决现有技术中用音圈马达直接驱动大质量长焦距镜头进行对焦会导致镜头消抖时间长、图像中心点偏移畸变、图像旋转畸变以及离焦畸变的问题。

本发明采用的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种长焦高分辨率数字成像装置，包括：

镜头，用于采集目标物的光学图像；

电路板，所述电路板上设有与所述镜头分体且相对的面阵图像传感器，所述面阵图像传感器位于所述镜头远离所述目标物的方向上，用于将所述镜头采集的所述光学图像转化为数字图像；

驱动机构，与所述电路板连接，用于驱动电路板在第一方向上往复运动实现所述面阵图像传感器对焦；以及

第一姿态调节机构，包括用于承载所述驱动机构的第一承载部，所述第一姿态调节机构调节所述面阵图像传感器电路板的姿态以校正所述镜头在所述面阵图像传感器上所成图像之畸变。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述第一姿态调节机构还包括：

平行度调节部，其一端与所述第一承载部固定连接，相对的另一端与所述驱动机构活动连接，用于调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的平行度；

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述平行度调节部包括：

至少两个相对设置的第三螺纹连接件，所述驱动机构与所述第三螺纹连接件连接，调节所述第三螺纹连接件的旋进量以调节所述驱动机构的空间位置。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述第一姿态调节机构还包括：

旋转调节部，其一端与所述电路板连接，相对的另一端与所述驱动机构的输出端转动连接，所述旋转调节部相对所述驱动机构转动带动所述面阵图像传感器转动。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述旋转调节部包括：

第五螺纹连接件，所述旋转调节部通过所述第五螺纹连接件与所述驱动机构螺纹连接。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述第一姿态调节机构还包括：

中心点调节部，与所述第一承载部活动连接，用于在第二方向和第三方向上调节所述面阵图像传感器的像素阵列中心点与所述镜头的镜头光轴的相对位置，所述镜头光轴所在方向为第一方向，所述第三方向为成像装置的重力方向，所述第二方向、第三方向和第一方向两两垂直。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述中心点调节部包括沿第二方向设置的第一水平校准槽和第一螺纹连接件，所述第一水平校准槽沿第二方向移动并由第一螺纹连接件固定在目标连接物上；

所述中心点调节部还包括第二螺纹连接件，所述中心点调节部和所述第一承载部的其中之一沿第三方向设置有第一竖直校准槽，另一个设置有与所述第一竖直校准槽相匹配的第一竖直校准凸台，所述第一承载部沿第三方向移动并由第二螺纹连接件将其固定在所述中心点调节部上。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述旋转调节部位于所述驱动机构与所述电路板之间，且所述旋转调节部、驱动机构以及平行度调节部之间形成有贯穿三者的线孔，所述电路板的对外连接排线从所述成像装置内部穿过所述线孔延伸至所述成像装置外部。

作为上述长焦高分辨率数字成像装置的优选方案，所述成像装置还包括第二姿态调节机构，用于调节所述镜头的空间位置，所述第二姿态调节机构包括：

第二承载部，用于承载所述镜头；

沿第二方向设置的第一调节部，其一端与所述第二承载部活动连接，相对的另一端与目标连接物活动连接，所述第一调节部带动所述镜头沿第二方向和第三方向移动；

第二调节部，所述镜头一端与所述第二承载部连接，相对的另一端与所述第二调节部连接，所述第二调节部用于调节所述镜头光轴的位置。

第二方面，本发明提供了一种长焦高分辨率数字成像装置的校正方法，用于对前述任一项所述的长焦高分辨率数字成像装置进行校正，包括：

采用面阵图像传感器将所述镜头采集的所述光学图像转化并输出为数字图像；

依据所述数字图像调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的平行度；

依据所述数字图像沿所述镜头的镜头光轴调节所述面阵图像传感器的旋转角度；

依据所述数字图像调节所述面阵图像传感器的像素阵列中心点与所述镜头光轴的相对位置。

第三方面，本发明提供了一种长焦高分辨率数字成像装置的校正系统，采用前述的长焦高分辨率数字成像装置的校正方法对前述任一项所述的长焦高分辨率数字成像装置进行校正。

综上所述，本发明的有益效果如下：

本发明提供的长焦高分辨率数字成像装置及其校正方法、校正系统包括镜头、电路板、驱动机构和第一姿态调节机构，镜头采集目标物的光学图像，电路板上设有与所述镜头分体且相对的面阵图像传感器，面阵图像传感器位于所述镜头远离所述目标物的方向上，将镜头采集的所述光学图像转化为数字图像，驱动机构与所述电路板连接，驱动电路板在第一方向上往复运动实现所述面阵图像传感器对焦，第一姿态调节机构包括用于承载驱动机构的第一承载部，所述第一姿态调节机构调节所述面阵图像传感器电路板的姿态以校正所述镜头在所述面阵图像传感器上所成图像之畸变。据此，将长焦镜头与面阵图像传感器独立设置，需要调节成像装置的拍摄位置时，不需要直接对长度较长且质量较大的长焦距镜头进行调节，只需要调节面阵图像传感器的位置即可，调节误差较小，并且，通过第一姿态调节机构直接调节面阵图像传感器电路板的姿态，可更为方便地调节面阵图像传感器的像素阵列平面与镜头像平面的平行度、面阵图像传感器相对镜头像平面的旋转畸变以及调节面阵图像传感器的像素阵列中心点相对镜头光轴的平移，以校正成像装置的离焦畸变、图像旋转畸变以及图像中心点偏移畸变，拍摄误差小，不仅使得产品零部件易于生产且易于校准，而且能在保证成像质量的前提下降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。

图1为本发明长焦高分辨率数字成像装置的第一种角度下的立体图；

图2为本发明长焦高分辨率数字成像装置的第二种角度下的立体图；

图3为本发明长焦高分辨率数字成像装置的剖视图；

图4为本发明长焦高分辨率数字成像装置的第一种角度下的内部结构图；

图5为本发明长焦高分辨率数字成像装置的第二种角度下的内部结构图；

图6为本发明第一姿态调节机构的结构示意图；

图7为本发明第二姿态调节机构的结构示意图；

图8为本发明长焦高分辨率数字成像装置的校正系统的结构示意图；

图9为本发明长焦高分辨率数字成像装置的校正方法的流程图；

图10为本发明文档拍摄方法的流程图；

图11为现有技术的镜头、音圈马达以及电路板连接示意图；

图12为图11的剖视图；

图中零件部件及编号：

100、数字成像装置；

101、线孔；

110、镜头；

120、面阵图像传感器；

130、电路板；

140、第一姿态调节机构；

141、第一承载部；

142、中心点调节部；142a、第一连接件；142b、第一螺纹连接件；142c、第一水平校准槽；142d、第一螺纹孔；142e、第一容纳孔；142f、第二连接件；142g、第二螺纹连接件；142h、第一竖直校准槽；142i、第一竖直校准凸台；142j、第二螺纹孔；142k、第二容纳孔；142l、第一隔离壁；

143、平行度调节部；

143a、第三螺纹连接件；143b、第四螺纹连接件；

144、旋转调节部；

144a、第五螺纹连接件；144b、第三螺纹孔；144c、电路板承载面；

150、驱动机构；

160、遮光罩；

170、第二姿态调节机构；

171、第二承载部；

172、第一调节部；

172a、第三连接件；172b、第六螺纹连接件；172c、第二水平校准槽；172d、第四螺纹孔；172e、第三容纳孔；172f、第四连接件；172g、第七螺纹连接件；172h、第二竖直校准槽；172i、第一竖直校准凸台；172j、第四容纳孔；

173、固定部；

174、第二调节部；

174a、调节孔；174b、第六螺纹孔；174c、第八螺纹连接件；

175、支架；

176、第三调节部；

176a、第九螺纹连接件；176b、第十螺纹连接件；

180、激光测距组件；

181、激光发射与回波部件；

182、反射镜；

190、底座；

200、校正平台；

300、治具；

310、第一治具；320、第二治具；

400、测试卡；

500、图像采集装置；

600、显示装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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。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……”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。如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

实施例1

长焦高分辨率成像装置，需要使用体积和质量均比较大的多片式玻璃镜头，为了实现对焦，往往通过转动镜头的对焦环移动镜片内部的部分玻璃的位置实现对焦，如果要实现自动对焦，需要外部控制电路和马达来驱动对焦环的转动，结构设计、安装、调试都较为复杂。此外，长焦高分辨率数字成像系统还面临零部件生产加工误差和整机装配误差导致图像畸变的问题，所述误差包括结构件的加工误差、PCB尺寸误差、面阵图像传感器芯片贴片位置误差等等，所述畸变包括图像中心点偏移畸变(即镜头光学图像的中心点与数字图像的中心点不重合)、图像旋转畸变(即数字图像相对世界目标旋转)，以及离焦畸变(即垂直于镜头的平面目标，在中心点图像合焦的情况下，边缘图像是离焦的，并且边缘图像的放大倍率大于或小于中心点图像的放大倍率)。因此相机必须经过校准与标定后才能达到最佳成像效果。如何通过设计，使得产品零部件易于生产且易于校准，并且在保证成像质量的前提下降低成本，是本领域技术人员需应对的挑战。

具体地，本发明所提供的镜头110优选为长焦距镜头，在某些情况下，也可以为普通镜头110，如采用本发明提供的成像装置进一步增加普通镜头110拍摄精度。长焦距镜头长度较长且质量较大，当需要对长焦距镜头进行调试校正时，若是直接驱动长焦距镜头来确定镜头110合适的实拍位置，因镜头110的支撑部与镜头110的重心相距较远，镜头110移动过程中，抖动会比较大，这将会出现调试误差的问题，除此之外，因镜头110与面阵图像传感器120没有一体设置，成像装置的效果还会受到零部件加工误差以及整机装配误差的影响。

据此，请参见图1至图7，本发明实施例公开了一种长焦高分辨率数字成像装置100，包括：

镜头110，用于采集目标物的光学图像，当需要对镜头110进行调试校正时，目标物为测试卡400，当需要对文档等物品进行拍摄时，目标物为文档等物品；

电路板130，其上设有与镜头110分体且相对的面阵图像传感器120，电路板130与面阵图像传感器120的设置方式优选为焊接方式，电路板130也没有与镜头110相接触，电路板130和焊接在电路板130上的面阵图像传感器120均位于镜头110远离目标物的方向上，并将镜头110采集的光学图像转化为数字图像，由于其转化原理已为本领域技术人员所熟知，在此不作详细说明；

驱动机构150，与电路板130驱动连接，用于驱动电路板130在第一方向上往复运动，以实现面阵图像传感器电驱动对焦，驱动机构150优选为音圈马达，音圈马达驱动精度较高；

以及第一姿态调节机构140，其包括第一承载部141，第一承载部141用于承载驱动机构150，可调节面阵图像传感器电路板130的姿态，以校正镜头110在面阵图像传感器120上所成图像之畸变。

据此，将长焦镜头与面阵图像传感器独立设置，需要调节成像装置的拍摄位置时，不需要直接对长度较长且质量较大的长焦距镜头进行调节，只需要调节面阵图像传感器的位置即可，调节误差较小，并且，通过第一姿态调节机构直接调节面阵图像传感器电路板的姿态，可更为方便地调节面阵图像传感器的像素阵列平面与镜头像平面的平行度、面阵图像传感器相对镜头像平面的旋转畸变以及调节面阵图像传感器的像素阵列中心点相对镜头光轴的平移，以校正成像装置的离焦畸变、图像旋转畸变以及图像中心点偏移畸变，不仅使得产品零部件易于生产且易于校准，而且能在保证成像质量的前提下降低成本。

在本实施例中，直接通过平行度调节部、旋转调节部、中心点调节部以及驱动机构静态/动态调节电路板的姿态，减小了成像装置调节以及成像误差，保证了成像质量。

为便于理解成像装置的结构，现对成像装置的各组成部分进行进一步描述，如下：

请参见图1至图5，成像装置包括底座190，底座190为镜头110和面阵图像传感器120的空间参考平面，优选地，底座190为其它光学部件(如反光镜云台)设有一些安装接口，用于安装其他光学部件，能最大限度的保证镜头110的光轴与其它光学部件的光学中心对准。

请参见图4至图6，第一姿态调节机构140包括中心点调节部142，中心点调节部142其一端与底座190活动连接，相对的另一端与第一承载部141活动连接，用于在第二方向和第三方向上调节面阵图像传感器120的像素阵列中心点与镜头110的镜头光轴的相对位置，镜头光轴所在方向为第一方向，第二方向为水平方向，第三方向为成像装置的重力方向，第二方向、第三方向和第一方向两两垂直。

优选地，中心点调节部142包括第一连接件142a和第一螺纹连接件142b，第一连接件142a为板状结构，第一连接件142a水平设置，包括沿第二方向设置的第一水平校准槽142c，第一螺纹连接件142b穿过第一水平校准槽142c与底座190上的第一螺纹孔142d螺纹连接，进一步优选地，第一螺纹连接件142b为螺钉、螺丝或螺栓等，第一螺纹连接件142b优选为两个以上，分别位于第一水平校准槽142c的两端，可限制第一连接件142a在第一方向上的位移，使其只能在第二方向上移动。当第一连接件142a移动到预设位置后，旋紧第一螺纹连接件142b，将第一连接件142a固定在目标连接物上，该目标连接物为底座190，在某些情况下，目标连接物可以为地板、桌面等。进一步优选地，第一连接件142a上还设置有第一容纳孔142e，第一容纳孔142e位于第一螺纹连接件142b插入第一螺纹孔142d的一侧，第一容纳孔142e的覆盖区域大于第一水平校准槽142c所覆盖的区域，使得在旋紧第一螺纹连接件142b时，第一螺纹连接件142b的螺帽位于该第一容纳孔142e内，使得第一连接件142a的结构较为紧凑。

中心点调节部142包括第二连接件142f和第二螺纹连接件142g，第二连接件142f竖直设置，与第一连接件142a固定连接，第二连接件142f也为板状结构。第二连接件142f和第一承载部141的其中之一沿第三方向设置有第一竖直校准槽142h，另一个设置有与第一竖直校准槽142h相匹配的第一竖直校准凸台172i，第一承载部141沿第三方向移动并由第二螺纹连接件142g将其固定在中心点调节部142上。

优选地，在本实施例中，第一竖直校准槽142h设置在第二连接件142f上，第一竖直校准凸台172i设置在第一承载部141上，第一竖直校准凸台172i面向第一竖直校准槽142h的一面上设置有第二螺纹孔142j，第二连接件142f背离第一竖直校准槽142h的一侧设置有第二容纳孔142k，第二容纳孔142k与第一竖直校准槽142h贯通且两者之间包括第一隔离壁142l，第一竖直校准槽142h优选为两个以上且每个第一竖直校准槽142h均由两个以上的第二螺纹连接件142g进行固定，当第一承载部141移动到预设位置后，旋紧第二螺纹连接件142g，第二螺纹连接件142g的螺帽位于第二容纳孔142k内且与第一隔离壁142l抵接，使得成像装置的结构较为紧凑。

在另一种实施方式中，第一连接件142a与第二连接件142f一体设置，共同形成中心点调节部142，装配简单。

第一姿态调节机构140还包括平行度调节部143，其一端与第一承载部141固定连接，相对的另一端与驱动机构150活动连接，平行度调节部143可调节驱动机构150的空间位置，进而调节面阵图像传感器120的像素阵列平面与镜头110的像平面的平行度。

优选地，平行度调节部143包括至少两个相对设置的第三螺纹连接件143a，在本实施例中，第三螺纹连接件143a为顶丝且数量为4个，沿第二方向、第三方向均布在平行度调节部143上，具体地，布设在平行度调整部143的四个角上，驱动机构150通过第三螺纹连接件143a与平行度调节部143连接，平行度调节部143的位置相对固定，调节第三螺纹连接件143a的旋进量可以调节驱动机构150相对平行度调节部143的空间位置，实现调节面阵图像传感器120的像素阵列平面与镜头110的像平面的夹角(亦是调节两者的平行度，两个平面相互平行为目标理想状态)，以及面阵图像传感器120平面与镜头110的后端面距离，以使得音圈马达的螺牙的伸缩行程范围满足镜头110的对焦范围需求。进一步优选地，驱动机构包括驱动机构安装板，驱动机构安装板和平行度调节部均为板状结构，便于对明显的误差进行纠正，也便于调节。

进一步优选地，在背离顶丝插入驱动机构150的一侧，驱动机构150通过第四螺纹连接件143b与平行度调节部143连接，第四螺纹连接件143b起支撑驱动机构150的作用，且第四螺纹连接件143b旋进不完全，顶丝则具有一定的旋进空间，以实现对驱动机构150空间位置的微调，进而调节面阵图像传感器120平面相对镜头110像面的夹角、面阵图像传感器120平面与镜头110后端面的距离，不仅能实现调节面阵图像传感器120与镜头110的平行度，而且使得音圈马达的伸缩行程范围满足镜头110的对焦范围需求。

第一姿态调节机构140还包括旋转调节部144，其一端与电路板130固定连接，相对的另一端与驱动机构150的输出端转动连接，旋转调节部144相对驱动机构150转动带动面阵图像传感器120转动，以使面阵图像传感器120转化出的数字图像达到横平竖直的状态。

旋转调节部144包括第五螺纹连接件144a，驱动机构150的输出端包括第三螺纹孔144b，第五螺纹连接件144a与第三螺纹孔144b螺纹连接。第五螺纹连接件144a包括电路板承载面144c，电路板130固定连接于电路板承载面144c，第五螺纹连接件144a可相对第三螺纹孔144b发生转动，调节第五螺纹连接件144a的旋进量可以调节面阵图像传感器120的旋转角度。并且，音圈马达可在电驱动下沿镜头光轴方向伸缩，从而带动第五螺纹连接件144a做伸缩运动，第五螺纹连接件144a、电路板承载面144c、PCB电路板130、面阵图像传感器120为刚性连接，因而可通过控制流经音圈马达线圈的电流大小来驱动面阵图像传感器120前后移动实现对焦。

优选地，成像装置还包括遮光罩160，其一端通过防尘密封圈套设在镜头110的尾部，另一端通过防尘密封圈套在音圈马达的头部，遮光罩160将面阵图像传感器120和电路板130所在环境与外部环境隔离，可以有效防止灰尘污染电路板130和面阵图像传感器120，以保证成像装置的成像质量。

请参见图11和图12，在现有技术中，在音圈马达150的一侧，镜头110与音圈马达150连接，在音圈马达150相对的另一侧，载有面阵图像传感器120的电路板130与音圈马达150位置相对固定，电路板130的排线从电路板130背离音圈马达150的一侧引出，这将对成像装置的自动对焦过程产生不良的影响：镜头直接与音圈马达连接，由音圈马达直接驱动，镜头为长焦距镜头，这将导致音圈马达的负载较重，不能够平稳的移动摄像头进行对焦。

据此，本申请为解决该问题，采用音圈马达驱动电路板运动以进行自动对焦，因载有面阵图像传感器的电路板质量较小，可以极大的提升成像装置自动对焦过程的稳定性。本申请所提供的技术方案克服了本领域技术人员的技术偏见，要对成像装置进行对焦，通常都是驱动镜头运动，并且，现有技术的电路板是固定不动的，其不存在走线不便的问题，采用本申请的技术方案，电路板的拖拽力对自动对焦的过程产生较大的影响，因此，该方案也不会对本领域技术人员形成技术启示。

为克服音圈马达驱动电路板运动对自动对焦过程产生的影响，现将旋转调节部143设于驱动机构150与电路板130之间，且旋转调节部143、驱动机构150以及平行度调节部144之间形成有贯穿三者的线孔101，电路板130的对外连接排线从成像装置100内部穿过线孔101延伸至成像装置100外部。具体地，第五螺纹连接件144a和PCB电路板承载面144c、音圈马达、平行度调节部143均中空设置，共同形成线孔101，PCB电路板130的对外连接排线可一端连接在PCB电路板130的背面(面阵图像传感器120在正面)，另一端通过线孔101穿过第五螺纹连接件144a和音圈马达到达外部与外部图像采集装置500对接，PCB电路板130的排线被自由引出，因而其自身对PCB电路板130的拖拽力对自动对焦的影响轻微(音圈马达的动圈行程一般小于1mm)，对音圈马达的位置精度影响甚微。

优选地，为保护成像装置，防止PCB电路板130的排线在外力作用下被扯坏，本实施例还改进了排线与电路板130的连接方式，具体地，电路板130与第五螺纹连接件144a之间形成有一容纳空间，线孔沿第一方向开设，连接电路板130的排线的一部分沿垂直于第一方向的方向叠放在容纳空间内，且在垂直于第一方向的方向上与电路板130连接，据此，排线与电路板130的连接比较稳定，并且，因其与电路板连接部分与沿线孔延伸的部分垂直，排线在受到外力拖拽时不容易扯断排线。本实施例中，排线叠放也增加了排线的活动范围，也可降低排线自身对PCB电路板130的拖拽力对自动对焦的影响。

综上，上述部件组装起来后，面阵图像传感器120拍到的图像必定存在畸变，畸变包括图像中心点偏移畸变(即镜头110光学图像的中心点与数字图像的中心点不重合)、图像旋转畸变(即数字图像相对世界目标旋转)，以及离焦畸变(即垂直于镜头110的平面目标，在中心点图像合焦的情况下，边缘图像是离焦的，并且边缘图像的放大倍率大于或小于中心点图像的放大倍率)。例如，面阵图像传感器120像素尺寸为1微米时，像素中心相对光轴1mm的平移将会导致拍摄到的图像有1000像素的偏移！通过提高零部件尺寸加工精度可一定程度的减小这些畸变，但高精度的零部件加工工艺会显著提升产品的生产成本。本申请的设计容许按普通工艺生产零部件，通过组装过程中的校准消除各种图像畸变，显著降低成本。

优选地，通过第一姿态调节机构140调节面阵图像传感器120与镜头的110相对位置的前提是镜头110位于标准位置，为第一预设位置，但在大多数情况下，镜头110并不能与第一预设位置完美契合，只能尽可能使镜头110逼近第一预设位置，据此本实施例为成像装置提供了第二姿态调节机构170，可用于调节镜头110的空间位置，使得镜头110的安装位置逼近第一预设位置，进而使得成像装置的成像效果更好。

请参见图4、图5和图7，第二姿态调节机构170包括第二承载部171和第一调节部172，第一调节部172其一端与底座190活动连接，相对的另一端与第二承载部171活动连接，用于在第二方向和第三方向上调节镜头110在第二方向和第三方向上的位移，分别用于校正入光端面的水平位置和竖直位置，镜头光轴所在方向为第一方向。

优选地，第一调节部172包括第三连接件172a和第六螺纹连接件172b，第三连接件172a为板状结构，第三连接件172a水平设置，包括沿第二方向设置的第二水平校准槽172c，第六螺纹连接件172b穿过第二水平校准槽172c与底座190上的第四螺纹孔172d螺纹连接，进一步优选地，第六螺纹连接件172b为螺钉、螺丝或螺栓等，第六螺纹连接件172b优选为两个以上，分别位于第二水平校准槽172c的两端，可限制第三连接件172a在第一方向上的位移，使其只能在第二方向上移动。当第三连接件172a移动到预设位置后，旋紧第六螺纹连接件172b，将第三连接件172a固定在目标连接物上，该目标连接物为底座190，在某些情况下，目标连接物可以为地板、桌面等。进一步优选地，第三连接件172a上还设置有第三容纳孔172e，第三容纳孔172e位于第六螺纹连接件172b插入第四螺纹孔172d的一侧，第三容纳孔172e的覆盖区域大于第二水平校准槽172c所覆盖的区域，使得在旋紧第六螺纹连接件172b时，第六螺纹连接件172b的螺帽位于该第三容纳孔172e内，进而使得第三连接件172a的结构较为紧凑。

第一调节部172还包括第四连接件172f和第七螺纹连接件172g，第四连接件172f竖直设置，与第三连接件172a固定连接，第四连接件172f也为板状结构。第四连接件172f和第二承载部171的其中之一沿第三方向设置有第二竖直校准槽172h，另一个设置有与第二竖直校准槽172h相匹配的第一竖直校准凸台172i，第二承载部171沿第三方向移动并由第七螺纹连接件172g将其固定在第一调节部172上,用于校准镜头端面的垂直位置，该方案无需使用高精度模具制造与注塑工艺，可使镜头光轴的空间坐标校准到逼近设计值。

优选地，在本实施例中，第二竖直校准槽172h设置在第四连接件172f上，第二竖直校准凸台设置在第二承载部171上，第二竖直校准槽172h面向第二竖直校准凸台的一面上设置有第五螺纹孔(未图示)，第四连接件172f背离第二竖直校准凸台的一侧设置有第四容纳孔172j，第四容纳孔172j与第二竖直校准凸台贯通且两者之间包括第二隔离壁(未图示)，第二竖直校准槽172h优选为两个以上且每个第二竖直校准槽172h均由两个以上的第七螺纹连接件172g进行固定，当第二承载部171移动到预设位置后，旋紧第七螺纹连接件172g，第七螺纹连接件172g的螺帽位于第四容纳孔172j内且与第二隔离壁抵接，使得成像装置的结构较为紧凑。

在另一种实施方式中，第三连接件172a与第四连接件172f一体设置，共同形成第一调节部172，装配简单。

第二承载部171包括固定部173，用于固定镜头110的一端，起支撑作用，优选地，固定部173为带有卡扣的圆孔，镜头110安装在该圆孔内实现对镜头110的固定。

优选地，第二姿态调节机构170还包括第二调节部174，与第二支撑部连接，由第二支撑部进行固定，第二调节部174包括调节孔174a，镜头110的另一端穿过调节孔174a，第三调节部176的侧面还相对设置有贯穿侧面的至少两个第六螺纹孔174b，第二调节部174还包括至少两个第八螺纹连接件174c，第八螺纹连接件174c与第六螺纹孔174b螺纹连接，且所有第八螺纹连接件174c均与镜头110端面抵接以实现对镜头110的固定，此外，调节第八螺纹连接件174c的旋进量可调节镜头110的空间位置，实现对镜头光轴3D空间角度的微调以使镜头光轴空间位置逼近标准值。

成像装置还包括激光测距组件180，用于测定镜头110与镜头110瞄准的拍摄目标之间的距离。

激光测距组件180包括激光发射与回波部件181，设置在第二承载部171上，且与第二承载部171活动连接。具体地，第二承载部171上设置有支架175，激光测距组件180包括激光发射与回波部件181放置于支架175上。

激光测距组件180还包括反射镜182，激光发射与回波部件181和反射镜182位于固定部173相对的两侧，为了提高测距精度，激光需尽可能贴近并平行于镜头110的光轴，然而受限于激光发射与回波检测部件的体积，其发射的激光离其边缘面有一定的距离，而反射镜182的引入可使得发射的激光经其反射后，其照射路径最接近镜头光轴。

第二姿态调节机构170还包括第三调节部176，用于调节激光发射与回波部件181与镜头光轴的相对位置，使得激光发射与回波部件181的激光光路足够贴近镜头光轴，同时又不会遮挡镜头110拍照入射光，也便于安装与调节。

第三调节部176包括至少两个相对设置的第九螺纹连接件176a，在本实施例中，第三螺纹连接件143a为顶丝且数量为4个，沿上下左右四个方位相对设置在第二承载部171上，其连接第二承载部171和激光发射与回波部件181，第二承载部171的位置相对固定，调节第九螺纹连接件176a的旋进量可以调节激光发射与回波部件181相对第二承载部171的空间位置，实现激光发射与回波部件181的激光光路尽可能贴近镜头光轴。

进一步优选地，在背离顶丝插入激光发射与回波部件181的一侧，激光发射与回波部件181通过第十螺纹连接件176b与第二承载部171连接，第十螺纹连接件176b起支撑激光发射与回波部件181的作用，且第十螺纹连接件176b旋进不完全，顶丝则具有一定的旋进空间，以实现对激光发射与回波部件181空间位置的微调。

本发明可在3D空间内方便的调节面阵图像传感器的姿态，可调节量包括其相对底座的旋转、相对镜头像面的倾斜、相对光轴的平移，以及相对镜头像面的深度位置，从而可以容忍零部件加工尺寸误差和装配误差，通过校准和标定来消除各种图像畸变。

通过音圈马达驱动质量小得多的PCB电路板实现自动对焦，而不是用音圈马达来驱动质量大的长焦玻璃镜头实现自动对焦，极大的减轻了音圈马达的设计难度，降低了音圈马达的成本。本发明使用的镜头无需提供对焦部件，也显著降低了镜头的成本。配合单点式激光测距模块，能够快速对焦，实现远距离文档高分辨率拍摄之目的。

实施例2

请参见图8，本实施例公开了一种长焦高分辨率数字成像装置校正系统，采用测试卡400对上述的长焦高分辨率数字成像装置100进行校正，校正效果好，使得校正后的成像装置成像质量高。

具体地，校正系统包括：

校正平台200，校正平台200经过高精度校准，底座190设置在校正平台200上。

治具300，设置在校正平台200上，用于对成像装置进行定位。具体的，治具300包括第一治具310和第二治具320，镜头110卡接在第一治具310和第二治具320上，第一治具310和第二治具320的位置逼近镜头110标准位置，因此，可初步对镜头110进行定位。

数字成像装置100，设置在底座190上，其为前述实施例任一项的长焦高分辨率数字成像装置100，用于采集拍摄目标的图像。

测试卡400，位于数字成像装置100的镜头110的前方，镜头110的镜头光轴垂直于测试卡400，镜头110采集测试卡400的光学图像；

图像采集装置500，与数字成像装置100电连接；

显示装置600，与图像采集模块电连接，图像采集装置500将数字成像装置100采集的测试卡400的光学图像转化为数字图像并投射至显示装置600。

实施例3

本发明所涉及的镜头优选为长焦距镜头，在某些情况下，也可以为普通镜头，如采用本发明提供的成像装置进一步增加普通镜头拍摄精度。长焦距镜头长度较长且质量较大，当需要对长焦距镜头进行调试校正时，若是直接驱动长焦距镜头来确定镜头合适的实拍检测位置，因镜头的支撑部与镜头的重心相距较远，镜头移动过程中，抖动会比较大，这将会出现调试误差的问题，除此之外，因镜头与面阵图像传感器分体设置，成像装置的效果还会收到零部件加工误差以及整机装配误差的影响。

据此，请参见图8，本发明实施例公开了一种长焦高分辨率数字成像装置的校正方法，将镜头与面阵图像传感器独立设置，包括：

S100、将镜头置于第一预设位置并采集测试卡的光学图像；

为了保证镜头采集的测试卡的光学图像成像质量较高，需将镜头预先固定在标准位置，该标准位置即第一预设位置，镜头位于此位置时，镜头的入光端面的横平竖直，并且镜头光轴的空间坐标位于标准位置，具体地，镜头光轴垂直于测试卡且与测试卡中心点重合。

步骤S100包括：

S101、将底座190放置于经过高精度校准后的校正平台上，底座通过限位销钉(未图示)进行限位；

S102、将第二姿态调节机构170置于底座190上；

S103、将镜头110放置于第二姿态调节机构170的固定部173上。

S110、在第一预设位置放置治具300；

步骤S110包括：

S111、将治具300置于底座190上。

S120、将所述镜头110放置于所述治具300。

S130、将所述镜头110置于第一预设位置；

步骤S130包括：

S131、校正所述镜头光轴与所述第一预设位置的相对位置；

S132、锁紧第三连接件172a和第六螺纹连接件172b；

S133、锁紧第四连接件172f和第七螺纹连接件172g。

具体地，在S131步骤中，沿第二水平校准槽移动第二姿态调节机构170，沿第二垂直校准槽移动第二承载部，观察测试卡上的图像，若测试卡的中心点显示在图像的中心点，锁定第六螺纹连接件和第七螺纹连接件，固定校正结果。

S140、移除所述治具300。

具体地，步骤S100将底座放置在经过高精度校准后的校正平台上，然后将第一姿态调节机构140和第二姿态调节机构170均安置在底座上，并将镜头卡接在治具上，因治具的位置逼近第一预设位置，将镜头防止在治具上并通过锁紧机构锁紧镜头，镜头所处位置也逼近第一预设位置。

镜头相对底座的姿态校准后，误差由治具的加工误差和镜头的镜筒的加工误差决定。高精度治具加工的单件物件误差典型值0.01mm，假设治具引入的综合误差为0.04mm，镜头长度为长度40mm，则可估算出4米远的瞄准目标误差(4000/40)*0.04＝4mm。假设拍摄目标为A3尺寸(420mm*297mm)的文档，镜头FOV设计留1％的余量，则单边余量为(21mm，14.85mm)余量远大于4mm，因此本发明可以完全满足实际应用的需要。

在步骤S140之后，步骤S100还包括：

S150、校正所述镜头110的镜头光轴与拍摄目标的垂直度；

步骤S150包括：

S151、在距镜头110第一预设距离位置处放置拍摄目标；

S151、通过第八螺纹连接件174c调节并固定镜头110的位置，使拍摄目标的中心点尽可能位于镜头110的镜头光轴上，且镜头光轴与拍摄目标平面垂直。

镜头光轴与拍摄目标不垂直，成像装置会离焦畸变，即垂直于镜头的平面目标，在中心点图像合焦的情况下，边缘图像是离焦的，并且边缘图像的放大倍率大于或小于中心点图像的放大倍率，在此情况下，无论怎么调节面阵图像传感器与镜头的相对位置，成像装置的成像效果都不能达到最佳状态。

据此，在调节孔内通过第八螺纹连接件调节镜头端部的摆动，可以实现对镜头光轴3D空间角度的微调，使得镜头光轴尽可能垂直于拍摄目标表面。

S200、采用面阵图像传感器将所述镜头采集的所述光学图像转化并输出为数字图像；

由于面阵图像传感器的转化原理已为本领域技术人员所熟知，在此不作详细说明。

S300、依据所述数字图像调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的相对位置；

当需要调节成像装置的拍摄位置时，依据所述数字图像提供的反馈，只需要调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面的位置即可改变面阵图像传感器与所述镜头的相对位置，实现调节面阵图像传感器的像素阵列平面与镜头像平面的平行度、调节面阵图像传感器的旋转以及调节面阵图像传感器中心点像素与光轴的平移，以校正成像装置的离焦畸变、图像旋转畸变以及图像中心点偏移畸变，不仅使得产品零部件易于生产且易于校准，并且在保证成像质量的前提下降低成本。

步骤S300包括：

S301、将所述数字图像分割为多个子块；

S302、计算每个所述子块的清晰度值；

S303、依据每个所述子块的清晰度值调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的相对位置。

具体地，图像采集装置从面阵图像传感器采集测试卡的图像并实时输送至显示装置，通过中心点调节部、平行度调节部和旋转调节部调节面阵图像传感器与镜头的相对位置，观察显示器上的测试卡显示图像，使得测试卡显示图像显示最清晰，在此过程中，通过数字图像清晰度算法计算并显示每个子块的清晰度值，可以指导调节面阵图像传感器与镜头的相对位置。优选地，测试卡为棋盘格测试卡。

步骤S300还包括：

S310、依据每个所述子块的清晰度值调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的平行度。

具体地，步骤S310包括：

S311、依据第一预设距离设置音圈马达所对应的电流值；

S312、调节第三螺纹连接件143a的旋进量，观察显示装置600上显示的图像；

S313、若图像四角与中心均处于最佳对焦状态，停止旋进第三螺纹连接件143a。

在镜头前方，离镜头第一预设距离的位置放置测试卡，测试卡通过高精度标定使其垂直于镜头光轴并固定，且测试卡的中心点在镜头的光轴上，将驱动面阵图像传感器的音圈马达的电流设置为与第一预设距离对应的第一预设值电流，图像采集装置从面阵图像传感器采集图像并实时输出至显示器，调节平行度调节部的的顶丝的旋进量，观察显示器上显示的图像以及图像各子块的清晰度值，使得图像四角与中心均处于最佳对焦状态，以校正成像装置的离焦畸变。

步骤S300还包括：

S320、依据每个所述子块的清晰度值沿所述镜头的镜头光轴调节所述面阵图像传感器的旋转角度。

具体地，步骤S320包括：

S321、旋转第五螺纹连接件144a以及调节音圈马达的驱动电流，观察显示装置600上显示的图像；

S322、若显示的测试卡图像横平竖直，停止旋动第五螺纹连接件144a。

旋转连接部的螺纹连接件带动PCB电路板、面阵图像传感器旋转，同时调节音圈马达的驱动电流对焦，观察显示装置上的图像以及每个子块的清晰度值，当显示的测试卡图像横平竖直即完成了旋转校正。

优选地，通过数字图像处理算法检测并显示测试图中的水平线角度与垂直线角度，直观的指导校正操作。

此步骤需要旋转PCB电路板，不能盖上遮光罩，并且需在暗室操作，测试卡通过灯箱背光照明或高分辨率自发光显示屏。

优选地，遮光罩设有可打开/关闭的操作窗，非暗室环境下，可打开操作窗口直接旋转连接件来校正图像旋转畸变。

将PCB电路板130(连带面阵图像传感器120)固定在可旋转的第五螺纹连接件144a上，可方便精准的调节面阵图像传感器的旋转；通过第三螺纹连接件143a、第四螺纹连接件143b的组合锁定音圈马达，分别调节每个第三螺纹连接件143a的旋进量。采用本方案既可调节音圈马达(连带面阵图像传感器)相对镜头的位置，从而校正图像旋转误差，又可连带调节面阵图像传感器120的像素阵列平面与镜头110的像面的平行，从而校正离焦误差。

步骤S300还包括：

S330、依据每个所述子块的清晰度值调节所述面阵图像传感器的像素阵列中心点与所述镜头光轴的相对位置。

具体地，步骤S330包括：

S331、沿第一水平校准槽142c移动中心点调节部；

S332、沿第一竖直校准槽142h移动中心点调节部，观察显示装置600上显示的图像；

S333、若测试卡的中心点显示在图像的中心点，锁紧第一连接件142a与第一螺纹连接件142b、第二连接件142f与第二螺纹连接件142g。

面阵图像传感器的像素阵列中心点不与镜头光轴重合时，会发生图像中心点偏移畸变，会导致镜头光学图像的中心点与数字图像的中心点不重合。

具体地，观察显示装置和各个子块的清晰度值，沿第一水平校准槽移动第一姿态调节机构140，沿第一垂直校准槽移动第一承载部，使得测试卡的中心点显示在图像的中心点，锁定第一螺纹连接件和第二螺纹连接件，固定校正结果。

为进一步提高校正精度，步骤S320执行完毕后，再次执行步骤S310，直到图像足够清晰，执行步骤S330。

优选地，步骤S330执行完毕后，再次执行步骤S320和步骤S310，直到图像足够清晰，校正完毕。

在本实施例中，优选调节方式为：先调平行度畸变，再调旋转畸变，最后调中心点偏移畸变。由面到线再到点进行调节，调节误差最小，调节效果最好。

实施例4

请参见图9，本发明实施例公开了一种文档拍摄方法，采用由长焦高分辨率数字成像装置的校正系统校正后的长焦高分辨率数字成像装置进行文档拍摄，包括：

S10、测量所述镜头与文档之间的距离并记为实际对焦距离Lx；

具体地，步骤S10包括：

S11、将成像装置瞄准远处的测试卡400的中心点，使激光测距组件180处于测距状态发射激光点；

S12、调节第十螺纹连接件176b的旋进量，观察激光测距组件180发射的激光点的位置；

S13、若激光测距组件180发射的激光点照射在测试卡400的中心点，停止旋动第十螺纹连接件176b。

采用本步骤提供的方案，可以更为精确的对成像装置进行测距，优选地，在本步骤中，激光测距组件180发射的激光为红外波段激光，采用红外摄像机来查看激光点。

S20、采用音圈马达驱动所述面阵图像传感器沿所述镜头的镜头光轴移动，并且依据所述实际对焦距离Lx计算所述音圈马达的实际对焦电流Ix；

S30、依据所述实际对焦电流Ix驱动所述音圈马达运行预设时间实现对焦；

S40、对焦完成后，对文档进行拍摄。

本实施例依据实际对焦距离Lx与实际对焦电流Ix的映射关系计算所述音圈马达的实际对焦电流Ix，无论文档与镜头间的距离为多少，都可以通过改变音圈马达电流值使得面阵图像传感器与镜头之间具有较佳的相对位置关系，使得图像显示最为清晰，成像装置成像效果好，成像质量高。

步骤S20包括：

S21、测量所述镜头与文档之间的n个互不相同的距离并记为测试对焦距离L1……Ln，；

S22、分别记录当所述镜头拍摄的文档图像清晰度最高时所述n个不同的测试对焦距离对应的n个测试对焦电流I1……In；

S23、获取并存储标准序列A：(L1,I1)，(L2,I2)，……(Ln,In)；

S24、依据Lx在所述标准序列A中查找(Lm,Im)和(Lm+1,Im+1)，满足Lm≤Lx≤Lm+1；

S25、依据公式：Ix＝(Lx-Lm)/(Lm+1-Lm)*(Im+1-Im)+Im，计算所述实际对焦电流Ix。

具体地，将镜头对准文档，调节通过音圈马达的电流，使得图像最为清晰，记下电流值I，读取激光测距组件的测量值L，获得一个记录值(L,I)，调节目标与镜头的距离，重复测量n次，获得n个记录值(L,I)，以L为键值对n个记录值(L,I)排序得标准序列A:(L1,I1)，(L2,I2)，……(Ln,In)，将序列A作为查找表存在非易失存储器中。成像装置工作拍照时，先读取激光测距组件的测量值Lx，以Lx为键值查找(Lm,Im)和(Lm+1,Im+1)，满足Lm≤Lx≤Lm+1，则音圈马达的驱动电流为Ix＝(Lx-Lm)/(Lm+1-Lm)*(Im+1-Im)+Im,控制音圈马达的输出电流为Ix，延时预设时间t后完成对焦，面阵图像传感器可成像获得合焦的图像，最终使得成像装置误差小，精度高，成像质量高。

综上所述，本发明可在3D空间内方便的调节面阵图像传感器的姿态，可调节量包括相对底座的旋转、相对镜头像面的倾斜、相对光轴的平移，以及相对镜头像面的深度位置，从而可以容忍零部件加工尺寸误差和装配误差，通过校准和标定来消除各种图像畸变。

通过音圈马达驱动质量小得多的PCB电路板实现自动对焦，而不是用音圈马达来驱动质量大的长焦玻璃镜头实现自动对焦，极大的减轻了音圈马达的设计难度，降低了音圈马达的成本。本发明使用的镜头无需提供对焦部件，也显著降低了镜头的成本。配合单点式激光测距模块，能够快速对焦，实现远距离文档高分辨率拍摄之目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，包括：

镜头，用于采集目标物的光学图像；

电路板，所述电路板上设有与所述镜头分体且相对的面阵图像传感器，所述面阵图像传感器位于所述镜头远离所述目标物的方向上，用于将所述镜头采集的所述光学图像转化为数字图像；

驱动机构，与所述电路板连接，用于驱动电路板在第一方向上往复运动实现所述面阵图像传感器对焦；以及

第一姿态调节机构，包括用于承载所述驱动机构的第一承载部，所述第一姿态调节机构调节所述面阵图像传感器电路板的姿态以校正所述镜头在所述面阵图像传感器上所成图像之畸变。

2.根据权利要求1所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述第一姿态调节机构还包括：

平行度调节部，其一端与所述第一承载部固定连接，相对的另一端与所述驱动机构活动连接，用于调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的平行度。

3.根据权利要求2所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述平行度调节部包括：

至少两个相对设置的第三螺纹连接件，所述驱动机构与所述第三螺纹连接件连接，调节所述第三螺纹连接件的旋进量以调节所述驱动机构的空间位置。

4.根据权利要求2所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述第一姿态调节机构还包括：

旋转调节部，其一端与所述电路板连接，相对的另一端与所述驱动机构的输出端转动连接，所述旋转调节部相对所述驱动机构转动带动所述电路板转动。

5.根据权利要求4所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述旋转调节部包括：

第五螺纹连接件，所述第五螺纹连接件与所述驱动机构螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述第一姿态调节机构还包括：

中心点调节部，与所述第一承载部活动连接，用于在第二方向和第三方向上调节所述面阵图像传感器的像素阵列中心点与所述镜头的镜头光轴的相对位置，所述镜头光轴所在方向为第一方向，所述第三方向为成像装置的重力方向，所述第二方向、第三方向和第一方向两两垂直。

7.根据权利要求6所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述中心点调节部包括沿第二方向设置的第一水平校准槽和第一螺纹连接件，所述第一水平校准槽沿第二方向移动并由第一螺纹连接件固定在目标连接物上；

所述中心点调节部还包括第二螺纹连接件，所述中心点调节部和所述第一承载部的其中之一沿第三方向设置有第一竖直校准槽，另一个设置有与所述第一竖直校准槽相匹配的第一竖直校准凸台，所述第一承载部沿第三方向移动并由第二螺纹连接件将其固定在所述中心点调节部上。

8.根据权利要求4所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述旋转调节部位于所述驱动机构与所述电路板之间，且所述旋转调节部、驱动机构以及平行度调节部之间形成有贯穿三者的线孔，所述电路板的对外连接排线从所述成像装置内部穿过所述线孔延伸至所述成像装置外部。

9.根据权利要求1-8任一项所述的长焦高分辨率数字成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括第二姿态调节机构，用于调节所述镜头的空间位置，所述第二姿态调节机构包括：

第二承载部，用于承载所述镜头；

沿第二方向设置的第一调节部，其一端与所述第二承载部活动连接，相对的另一端与目标连接物活动连接，所述第一调节部带动所述镜头沿第二方向和第三方向移动；

第二调节部，所述镜头一端与所述第二承载部连接，相对的另一端与所述第二调节部连接，所述第二调节部用于调节所述镜头光轴的位置。

10.一种长焦高分辨率数字成像装置的校正方法，其特征在于，用于对如权利要求1-9任一项所述的长焦高分辨率数字成像装置进行校正，包括：

将镜头置于第一预设位置并采集测试卡的光学图像；

采用面阵图像传感器将所述镜头采集的所述光学图像转化并输出为数字图像；

依据所述数字图像调节所述面阵图像传感器的像素阵列平面与所述镜头的像平面的平行度；

依据所述数字图像沿所述镜头的镜头光轴调节所述面阵图像传感器的旋转角度；

依据所述数字图像调节所述面阵图像传感器的像素阵列中心点与所述镜头光轴的相对位置。

11.一种长焦高分辨率数字成像装置的校正系统，其特征在于，采用如权利要求10所述的长焦高分辨率数字成像装置的校正方法对如权利要求1-9任一项所述的长焦高分辨率数字成像装置进行校正。