TW201326738A - 相機模組檢測裝置及檢測方法 - Google Patents

Abstract

一種檢測方法，包括步驟：將一畫有標記的圖紙放置在待檢測的相機模組前，該圖紙擺放平面與鏡筒的中軸線垂直，且鏡筒的中心軸線穿過該標記；獲取該相機模組的鏡頭所拍攝得到的影像，確定該影像的中心點以及影像中標記的座標；計算該感光元件表面上的中心點與該標記在感光元件表面的成像點的實際距離；獲取該相機模組的有效焦長；基於該實際距離以及該有效焦長計算該鏡頭與鏡筒之間的偏差角度；根據該偏差角度是否在一預定範圍內判斷該相機模組的安裝是否合格。

Description

相機模組檢測裝置及檢測方法

本發明涉及一種電子裝置，特別涉及一種檢測相機模組的檢測裝置及檢測方法。

目前，相機模組（包括鏡頭、感光元件等）的尺寸越來越小，在相機模組的生產製造過程中，相機模組的精準度越來越難控制，尤其打件及組裝工序上的一點誤差就會超出規格。如圖4所示，一般，相機模組20的包括鏡筒201、位於鏡筒201內的鏡頭202以及感光元件203，鏡筒201與感光元件203為一體成型，如圖4所示，當鏡頭202的中心軸線與感光元件203以及鏡筒201的中心軸線完全重合，則表明相機模組20的鏡頭202安裝是非常良好的。但實際上，如圖5所示，一般情況下，鏡頭202的中心軸線與感光元件203以及鏡筒201的中心軸線會有一個偏差角度θ，是不可能做到完全重合的，因此，在相機模組20組裝完成後要用儀器測量相機模組20的鏡頭202中心軸線與感光元件203的中心軸線的偏差角度θ是否小於一定範圍內來檢測該相機模組20是否合格，然而現有的儀器測量比較困難也不是很精準。

本發明提供一種檢測裝置及檢測方法，通過簡單的結構和較少的計算量即可準確地計算出對相機模組中的鏡頭與鏡筒的偏差角度。

一種檢測裝置，一種檢測裝置，用於檢測一相機模組的鏡頭的中心軸線與感光元件的中心軸線之間的偏差角度是否處於合格的範圍，該相機模組還包括一鏡筒，用於容置該鏡頭，該鏡筒與該感光元件的中心軸線重合。該檢測裝置包括一存儲單元、一影像獲取模組、一特徵點確定模組、一計算模組以及一分析模組。該存儲單元存儲有該相機模組鏡頭的有效焦長值以及一預定的偏差角度範圍。該影像獲取模組用於獲取該相機模組的鏡頭所拍攝的影像，其中，該鏡頭拍攝的物件為一圖紙，該圖紙具有一標記，該圖紙擺放平面與感光元件的中心軸線垂直，且感光元件的中心軸線穿過該標記，該標記經過該鏡頭後在感光元件上形成一成像點，該影像獲取模組獲取的影像中的影像中心點與該感光元件的中心點對應，該影像獲取模組獲取的影像中的標記與該感光元件的成像點對應，該影像中的各個圖元點均對應於一坐標系中的一座標。該特徵點確定模組用於確定該影像獲取模組獲取的影像的中心點。該計算模組，用於確定該影像中標記的座標得出感光元件的成像點的座標，並確定該影像的中心點得到該感光元件的中心點的座標，然後根據感光元件中心點與成像點的座標計算該感光元件中心點與成像點的實際距離，並從該存儲模組中獲取該相機模組的有效焦長，然後基於該實際距離以及該有效焦長計算鏡頭與鏡筒的偏差角度。該分析模組，用於判斷該計算模組計算的偏差角度是否處於該存儲單元存儲的預定偏差角度範圍內來確定該相機模組是否合格。

一種檢測方法，包括步驟：將一畫有標記的圖紙放置在待檢測的相機模組前，該圖紙擺放平面與鏡筒的中軸線垂直，且鏡筒的中心軸線穿過該標記；獲取該相機模組的鏡頭所拍攝得到的影像，確定該影像的中心點以及影像中標記的座標；計算該感光元件表面上的中心點與該標記在感光元件表面的成像點的實際距離；獲取該相機模組的有效焦長；基於該實際距離以及該有效焦長計算該鏡頭與鏡筒之間的偏差角度；根據該偏差角度是否在一預定範圍內判斷該相機模組的安裝是否合格。

本發明的檢測裝置及檢測方法，通過簡單的結構和較少的計算量即可準確地計算出對相機模組中的鏡頭與鏡筒的偏差角度。

請一併參閱圖1和圖2，一檢測裝置1用於檢測攝像裝置2中的相機模組20的安裝是否符合要求。該相機模組包括鏡筒201、鏡頭202以及感光元件203。其中，鏡頭202位於鏡筒201內。該檢測裝置1包括一影像獲取模組101、一特徵點確定模組102以及一計算模組103、存儲模組104以及分析模組105。該存儲模組104用於存儲一有效焦長EFL，其中，該有效焦長EFL為該相機模組20中鏡頭202的中心點C與感光元件203中心點B的距離，為一固定值。

該影像獲取模組101用於獲取該相機模組20所拍攝獲得的影像。在本實施方式中，該相機模組20拍攝的物件為一圖紙P1等，該圖紙P1具有一標記A，例如一紅點、一個圓圈等。如背景技術中所述，鏡筒201與感光元件203為一體成型，所以鏡筒201的中心軸線與感光元件203的中心軸線是重合的。該圖紙與鏡筒201的中心軸線垂直，且標記A與鏡筒的中心軸線對齊，即鏡筒201的中心軸線穿過該標記A，則可使得感光元件203的中心軸線垂直該圖紙且穿過該標記A。其中該圖紙P1中的標記A的增加以及該對齊步驟可由用戶完成或將該相機模組20放在一固定的機構件上即可。

請一併參閱圖2。該特徵點確定模組102用於確定該影像獲取模組101獲取的影像中心點以及該影像中的標記A的點，該影像中心為該影像P2的幾何中心。顯然，物體經過鏡頭202在該感光元件203上成像，該影像即成像在該感光元件203上，從而該影像尺寸與感光元件203尺寸相同，影像的中心點與該感光元件203的中心點B對應。在本實施方式中，該感光元件表面S1與該影像獲取模組101獲取的影像上的各個圖元點均一一對應，且均對應一坐標系的座標，例如對應一X-Y坐標系中的座標。

由於該鏡頭202的安裝有偏差，從而標記A的入射光線L1經過鏡頭202的中心點C後發生折射，從而產生折射光線L2並在感光元件203上形成一成像點A’。該影像獲取模組101獲取該相機模組20所拍攝獲得的影像中的該標記A的位置與該成像點A’在感光元件203上的位置對應。

該計算模組103用於確定該影像中的該影像中心與該標記A的座標，即分別為該感光元件203的中心點B以及標記A在感光元件203上的成像點A’的座標，並根據該中心點B以及成像點A’的座標計算成像點A’與感光元件203中心點B的實際距離AD。該計算模組103並從該存儲模組104中獲取該相機模組20的有效焦長EFL。該計算模組103還用於基於該實際距離AD以及該有效焦長EFL計算鏡頭202與鏡筒201的偏差角度，並根據該偏差角度是否在一預定角度（例如2度）範圍內判斷該相機模組的安裝是否合格。

具體的，如圖2所示，如果該相機模組20的鏡筒201與鏡頭202的中心軸線未完全重合，則會出現偏差角度θ。如前所述，由於該鏡頭202的安裝有偏差，從而標記A的入射光線L1經過鏡頭202的中心點C後發生折射，從而產生折射光線L2並在感光元件203上形成一成像點A’。一般的，該折射光線L2與該鏡頭202的中心軸線重合。從而折射光線L2、感光元件203中心點B和成像點A’的連線，以及中心點B和鏡頭202的中心C的連線L3構成一直角三角形，且有效焦長EFL為該直角三角形的一直角邊的長度，成像點A’與影像中心點B在該感光元件203上的實際距離為該直角三角形的另一個直角邊的長度。由於中心點B和鏡頭202的中心C的連線與感光元件203以及鏡筒201的中心軸線重合，而折射光線L2與鏡頭202的中心軸線重合，從而折射光線L2與該連線L3所構成的夾角即等於該鏡頭202的中心軸線與感光元件203的中心軸線的偏差角度。

該計算模組103計算該影像的中心得到該感光元件203中心點B的座標，並根據該影像中的標記A的座標確定該成像點A’的座標，然後根據中心點B與成像點A’的座標計算得到該感光元件203上的中心點B與成像點A’的座標距離。

由於感光元件203上，單位長度均對應有一圖元點，且圖元點具有固定大小的圖元點尺寸S，從而，該計算模組103進一步將該座標距離乘以圖元點尺寸S得到該感光元件S1表面上的中心點B與成像點A’的實際距離AD=d1*S，即為該直角三角形的另一直角邊的長度。然後該計算模組103確定該實際距離AD與該有效焦長EFL的比值的反正切值即為該偏差角度θ的值。即，該計算模組103根據公式θ=arctan(d1×S/EFL)，計算該偏差角度θ的值。

該存儲模組104中還存儲有一預定的偏差角度範圍，該分析模組105分析該計算模組103計算得到的偏差角度θ是否處於該預定的偏差角度範圍內，判斷該相機模組20是否合格。具體的，若該偏差角度θ處於該角度範圍內，則判斷該相機模組20合格，否則判斷該相機模組20不合格。

從而，本發明中，該測試裝置採用簡單的結構即可準確的計算出相機模組20中鏡頭202與鏡筒201的角度的偏差是否合格。

請參閱圖3，為一種檢測方法的流程圖。該檢測方法用於圖1所示的檢測裝置中。

首先，將一畫有標記A的圖紙P1放置在待檢測相機模組20前，且該圖紙平面與相機模組20的鏡筒201的中心軸線垂直，且標記A與該鏡筒201的中心軸線相交（S401）。

獲取該相機模組20的鏡頭202所拍攝得到的影像，確定該影像的中心點以及影像中標記A的座標（S402）。

計算該感光元件203表面S1上的中心點B與該標記A的成像點A’的實際距離（S403）。具體的，感光元件表面S1的中心點B以及成像點A’與影像中心點以及影像中的標記A一一對應，該計算模組103確定該影像中標記A的座標得出感光元件S1上的成像點A’的座標，並計算該影像的中心點得到該中心點B的座標，然後根據中心點B與成像點A’的座標計算得到該中心點B與成像點A’的座標距離，並進一步將該座標距離乘以圖元點尺寸S得到該實際距離AD=d1*S。

獲取該相機模組20的有效焦長EFL（S404）。

基於該座標距離以及該有效焦長EFL計算該鏡頭202與鏡筒201之間的偏差角度（S405）。具體的，該計算模組計算得到該實際距離AD與該有效焦長EFL的比值的反正切值即為該偏差角度θ的值。

根據該偏差角度θ是否在一預定範圍內判斷該相機模組20的安裝是否合格（S406）。

1．．．檢測裝置

2．．．攝像裝置

20．．．相機模組

101．．．影像獲取模組

102．．．特徵點確定模組

103．．．計算模組

104．．．存儲模組

105．．．分析模組

201．．．鏡筒

202．．．鏡頭

203．．．感光元件

A．．．標記

A’．．．成像點

B，C．．．中心點

L1．．．入射光線

L2．．．折射光線

P1．．．圖紙

θ．．．偏差角度

EFL．．．有效焦長

AD．．．實際距離

圖1為本發明第一實施方式中用於檢測相機模組的檢測裝置的模組示意圖。

圖2為本發明第一實施方式中待檢測的相機模組拍攝畫面時的類比示意圖。

圖3為本發明第一實施方式中測試方法的流程圖。

圖4為相機模組安裝良好的示意圖。

圖5為相機模組安裝有偏差的示意圖。

1．．．檢測裝置

2．．．攝像裝置

20．．．相機模組

101．．．影像獲取模組

102．．．特徵點確定模組

103．．．計算模組

104．．．存儲模組

105．．．分析模組

A．．．標記

P1．．．圖紙

Claims (6)

1. 一種檢測裝置，用於檢測一相機模組的鏡頭的中心軸線與感光元件的中心軸線之間的偏差角度是否處於合格的範圍，該相機模組還包括一鏡筒，用於容置該鏡頭，該鏡筒與該感光元件的中心軸線重合，其改良在於，該檢測裝置包括：
   一存儲單元，存儲有該相機模組鏡頭的有效焦長值以及一預定的偏差角度範圍；
   一影像獲取模組，用於獲取該相機模組的鏡頭所拍攝的影像，其中，該鏡頭拍攝的物件為一圖紙，該圖紙具有一標記，該圖紙擺放平面與感光元件的中心軸線垂直，且感光元件的中心軸線穿過該標記，該標記經過該鏡頭後在感光元件上形成一成像點；
   一特徵點確定模組，用於確定該影像獲取模組獲取的影像的中心點以及該標記，其中，該影像獲取模組獲取的影像中的影像中心點與該感光元件的中心點對應，該影像獲取模組獲取的影像中的標記與該感光元件的成像點對應，該影像中的各個圖元點均對應於一坐標系中的一座標；
   一計算模組，用於確定該影像中標記的座標得出感光元件的成像點的座標，並確定該影像的中心點得到該感光元件的中心點的座標，然後根據感光元件中心點與成像點的座標計算該感光元件中心點與成像點的實際距離，並從該存儲模組中獲取該相機模組的有效焦長，基於該實際距離以及該有效焦長計算鏡頭與鏡筒的偏差角度；以及
   一分析模組，用於判斷該計算模組計算的偏差角度是否處於該存儲單元存儲的預定偏差角度範圍內來確定該相機模組是否合格。
2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該計算模組“根據感光元件中心點與成像點的座標計算該感光元件中心點與成像點的實際距離”是為：
   根據感光元件中心點與成像點的座標計算得到該感光元件中心點與成像點的座標距離，然後進一步將該座標距離乘以圖元點尺寸得到該實際距離。
3. 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置，其中該計算模組計算該實際距離與該有效焦長的比值的反正切值即得到該偏差角度的值。
4. 一種檢測方法，用於權利要求1所述的檢測裝置中，其改良在於，該檢測方法包括步驟：
   將一畫有標記的圖紙放置在待檢測的相機模組前，該圖紙擺放平面與鏡筒的中軸線垂直，且鏡筒的中心軸線穿過該標記；
   獲取該相機模組的鏡頭所拍攝得到的影像，確定該影像的中心點以及影像中標記的座標；
   計算該感光元件表面上的中心點與該標記在感光元件表面的成像點的實際距離；
   獲取該相機模組的有效焦長；
   基於該實際距離以及該有效焦長計算該鏡頭與鏡筒之間的偏差角度；
   根據該偏差角度是否在一預定範圍內判斷該相機模組的安裝是否合格。
5. 如申請專利範圍第4項所述之檢測方法，其中該步驟“計算該感光元件表面上的中心點與該標記在感光元件表面的成像點的實際距離”包括：
   根據影像的中心點以及影像中標記的座標分別確定感光元件的中心點以及感光元件上的該標記的成像點的座標；
   根據感光元件的中心點以及該標記的成像點的座標計算該感光元件的中心點以及該標記的成像點的座標距離；
   將該座標距離乘以圖元點尺寸得到該實際距離。
6. 如申請專利範圍第4項所述之檢測方法，其中該步驟“基於該實際距離以及該有效焦長計算該鏡頭與鏡筒之間的偏差角度”具體為：
   計算該實際距離與該有效焦長的比值的反正切值即為該偏差角度。