鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法及裝置。其中相機(jī)的實(shí)時(shí)調(diào)整方法包括：實(shí)時(shí)獲取相機(jī)拍攝的對應(yīng)于的不同位置的至少兩組測試圖表的圖像，對圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，以分離得到每一組測試圖表，根據(jù)每一組測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算且顯示相機(jī)的感光面對每一組測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值，根據(jù)相機(jī)的感光面對每一組測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整相機(jī)的鏡頭的光軸相對于感光面的安裝角度。通過上述方式，本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)自動測試得到相機(jī)的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值，測量結(jié)果跟目測的視覺評估結(jié)果一致，靈活可調(diào)，魯棒性好，并可以根據(jù)相機(jī)的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值對相機(jī)鏡頭的光軸的安裝角度做調(diào)整。
【專利說明】鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)碼相機(jī)的測量方式，通?？梢酝ㄟ^拍攝ISO圖表后，打印或者顯示拍攝影像，對該影像進(jìn)行主觀的視覺評估從而得到目測的解析度數(shù)值，或利用與視覺評估一致的軟件測量方法進(jìn)行評估得到解析度數(shù)值。
[0003]目測的視覺評估的方法，通過打印或放大固定倍率ISO圖案觀察楔形線數(shù)變化的空間頻率作為解析度。雖然視覺評估的方法比較簡單，但是存在個(gè)人差異、耗時(shí)浪費(fèi)人力以及受限于顯示和打印設(shè)備影響的缺點(diǎn)。軟件測量解析度的方法，能夠得到結(jié)果與目測具有良好的一致性而不受設(shè)備和人力限制，因此得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]為了可以清楚的計(jì)算得到解析度數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)上最多采用的是MTF(ModUlationTransfer Function，調(diào)制傳遞)為基礎(chǔ)的測試方法。MTF主要是通過測量反差M= (Imax-1min)/a_+imin)，其中1_、Imin分別為照度的最大值和最小值，來反映人眼的分辨能力。另外，測量SFR(Spatial Frequency Response，空間頻率響應(yīng))也成為近些年來常用的手段。SFR主要測量隨著空間頻率的線條增加對單一影像產(chǎn)生的影響。
[0005]采用目測的視覺評估方法雖然操作簡單，但是受限于設(shè)備和浪費(fèi)人力，因此，不適合廣泛的工業(yè)自動化生產(chǎn)。采用MTF的測量方法(如日本的HYRes軟件)雖然久經(jīng)考驗(yàn)，但是隨著千萬級像素?cái)?shù)碼相機(jī)的發(fā)展，其拍攝的分辨率早就超越了 USAF1951和IS012233的極限，那么其測試就不存在相對上的意義，同時(shí)需要花費(fèi)大量的計(jì)算代價(jià)，不能夠?qū)崟r(shí)動態(tài)處理?；赟FR的測量方法(如美國的Imatest軟件)雖然成本比較低，能夠得到比較好的制圖效果，但是操作復(fù)雜，對于工廠測試人員要求較高，而且不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動態(tài)測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法及裝置，能夠?qū)崟r(shí)自動測試得到相機(jī)的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值，測量結(jié)果跟目測的視覺評估結(jié)果一致，靈活可調(diào)，魯棒性好，并可以根據(jù)相機(jī)的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值對相機(jī)鏡頭的光軸相對于相機(jī)的感光面的安裝角度做調(diào)整。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法，所述方法包括:實(shí)時(shí)獲取相機(jī)拍攝的測試圖表的圖像，所述圖像中包括相對于所述相機(jī)的感光面不同位置的至少兩組測試圖表；對所述測試圖表的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，以分離得到多組測試圖表；根據(jù)每一組所述測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算且顯示所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值；根據(jù)所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整所述相機(jī)鏡頭的光軸相對所述感光面的安裝角度。
[0008]其中，每一組所述測試圖表包括至少一測試條紋組，每一所述測試條紋組包括彼此間隔排列的多個(gè)測試條紋，所述測試條紋之間的間距沿所述測試條紋的間隔方向的垂直方向逐漸變化。
[0009]其中，每一組所述測試圖表包括一第一測試條紋組和一第二測試條紋組，所述第一測試條紋組包括沿第一方向間隔排列且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的多個(gè)第一測試條紋，所述第一測試條紋之間的間距沿所述第二方向逐漸變化，所述第二測試條紋組包括沿所述第二方向間隔排列且沿所述第一方向延伸的多個(gè)第二測試條紋，所述第二測試條紋之間的間距沿所述第一方向逐漸變化。
[0010]其中，所述至少兩組測試圖表為五組測試圖表，其中四組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的四個(gè)角落，另一組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的中心。
[0011]其中，所述根據(jù)每一組所述測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算且顯示所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值的步驟包括:對每一組所述測試圖表進(jìn)行逐行或逐列采樣，以得到多個(gè)條紋方波信號；對所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換，分別生成每個(gè)所述條紋方波信號對應(yīng)的頻譜圖；根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值并顯示。
[0012]其中，所述根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值的步驟包括:根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算每個(gè)所述條紋方波信號的平均頻率幅值A(chǔ)avw和特征頻率幅值A(chǔ)t ;通過以下公式判斷所述特征頻率幅值A(chǔ)t是否滿足顯著性條件:At/Aav?>Thres，其中，Thres是預(yù)設(shè)的閾值，若所述特征頻率幅值A(chǔ)t滿足顯著性條件，則所述條紋方波信號所對應(yīng)的解析度數(shù)值為所述相機(jī)的感光面對所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值。 [0013]其中，所述對所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換的步驟之前，還包括:去除所述條紋方波信號的直流分量，具體進(jìn)行如下處理:X’ (k) =X (k) -mean (x (k));其中，x (k)為去除直流分量前的所述條紋方波信號，mean (x (k))為去除直流分量前的所述條紋方波信號的平均值，X’ (k)為去除直流分量后的所述條紋方波信號。
[0014]其中，所述對所述圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理之前，還包括:通過如下公式對所述相機(jī)拍攝的測試圖表的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn):
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整方法，其特征在于，所述方法包括: 實(shí)時(shí)獲取相機(jī)拍攝的測試圖表的圖像，所述圖像中包括相對于所述相機(jī)的感光面不同位置的至少兩組測試圖表； 對所述測試圖表的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，以分離得到多組測試圖表； 根據(jù)每一組所述測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算且顯示所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值； 根據(jù)所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整所述相機(jī)鏡頭的光軸相對所述感光面的安裝角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每一組所述測試圖表包括至少一測試條紋組，每一所述測試條紋組包括彼此間隔排列的多個(gè)測試條紋，所述測試條紋之間的間距沿所述測試條紋的間隔方向的垂直方向逐漸變大或逐漸變小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每一組所述測試圖表包括一第一測試條紋組和一第二測試條紋組，所述第一測試條紋組包括沿第一方向間隔排列且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的多個(gè)第一測試條紋，所述第一測試條紋之間的間距沿所述第二方向逐漸變大或變小，所述第二測試條紋組包括沿所述第二方向間隔排列且沿所述第一方向延伸的多個(gè)第二測試條紋，所述第二測試條紋之間的間距沿所述第一方向逐漸變大或逐漸變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述至少兩組測試圖表為五組測試圖表，其中四組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的四個(gè)角落，另一組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每一組所述測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算且顯示所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值的步驟包括: 對每一組所述測試圖表進(jìn)行逐行或逐列采樣，以得到多個(gè)條紋方波信號； 對所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換，分別生成每個(gè)所述條紋方波信號對應(yīng)的頻譜圖； 根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值并顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值的步驟包括: 根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算每個(gè)所述條紋方波信號的平均頻率幅值A(chǔ)aver和特征頻率幅值A(chǔ)t ； 通過以下公式判斷所述特征頻率幅值A(chǔ)t是否滿足顯著性條件:
At/Aaver>Thres, 其中，Thres是預(yù)設(shè)的閾值，若所述特征頻率幅值A(chǔ)t滿足顯著性條件，則所述條紋方波信號所對應(yīng)的解析度數(shù)值為所述相機(jī)的感光面對所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換的步驟之前，還包括: 去除所述條紋方波信號的直流分量，具體進(jìn)行如下處理:
X，(k) =x (k)-mean (x (k))；其中，X (k)為去除直流分量前的所述條紋方波信號，mean (x (k))為去除直流分量前的所述條紋方波信號的平均值，X’ (k)為去除直流分量后的所述條紋方波信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理之前，還包括: 通過如下公式對所述相機(jī)拍攝的測試圖表的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn):

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理的步驟包括: 對所述測試圖表的圖像進(jìn)行灰度化處理； 對所述灰度化后的圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波，以得到不同方向的測試圖表區(qū)域； 對所述測試圖表區(qū)域進(jìn)行圖像二值化，分離得到每一組測試圖表。
10.一種鏡頭安裝平整度的實(shí)時(shí)調(diào)整裝置，其特征在于，所述裝置包括標(biāo)靶、處理系統(tǒng)以及顯示設(shè)備，其中: 所述標(biāo)靶呈現(xiàn)用于拍攝的測試圖表的圖像，所述圖像中包括相對于所述相機(jī)的感光面不同位置的至少兩組測試圖表； 所述處理系統(tǒng)用于接收相機(jī)拍攝的所述測試圖表的圖像，對所述測試圖表的圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，以分離得到多組測試圖表，根據(jù)分離得到的每一組所述測試圖表實(shí)時(shí)計(jì)算得到所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值； 所述顯示設(shè)備用于接收來自所述處理系統(tǒng)的所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值并顯示，以使得用戶根據(jù)所述實(shí)時(shí)解析度數(shù)值實(shí)時(shí)調(diào)整所述相機(jī)鏡頭的光軸相對于所述感光面的安裝角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，每一組所述測試圖表包括至少一測試條紋組，每一所述測試條紋組包括彼此間隔排列的多個(gè)測試條紋，所述測試條紋之間的間距沿所述測試條紋的間隔方向的垂直方向逐漸變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，每一組所述測試圖表包括一第一測試條紋組和一第二測試條紋組，所述第一測試條紋組包括沿第一方向間隔排列且沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸的多個(gè)第一測試條紋，所述第一測試條紋之間的間距沿所述第二方向逐漸變化，所述第二測試條紋組包括沿所述第二方向間隔排列且沿所述第一方向延伸的多個(gè)第二測試條紋，所述第二測試條紋之間的間距沿所述第一方向逐漸變化。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述至少兩組測試圖表為五組測試圖表，其中四組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的四個(gè)角落，另一組測試圖表對應(yīng)于所述相機(jī)的感光面的中心。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)具體用于對每一組所述測試圖表進(jìn)行逐行或逐列采樣，以得到多個(gè)條紋方波信號，對得到的所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換，分別生成每個(gè)所述條紋方波信號對應(yīng)的頻譜圖，根據(jù)生成的每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算所述相機(jī)的感光面對每一組所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)具體用于根據(jù)每個(gè)所述條紋方波信號的頻譜圖計(jì)算每個(gè)所述條紋方波信號的平均頻率幅值A(chǔ)ara和特征頻率幅值A(chǔ)t，通過以下公式判斷所述特征頻率幅值A(chǔ)t是否滿足顯著性條件:
At/Aaver>Thres, 其中，Thres是預(yù)設(shè)的閾值，若所述特征頻率幅值A(chǔ)t滿足顯著性條件，則所述條紋方波信號所對應(yīng)的解析度數(shù)值為所述相機(jī)的感光面對所述測試圖表的實(shí)時(shí)解析度數(shù)值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還具體用于在對所述條紋方波信號進(jìn)行傅里葉變換之前，去除所述條紋方波信號的直流分量，具體進(jìn)行如下處理:
X，(k) =x (k)-mean (x (k))； 其中，X (k)為去除直流分量前的所述條紋方波信號，mean (x (k))為去除直流分量前的所述條紋方波信號的平均值，X’ (k)為去除直流分量后的所述條紋方波信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)還用于通過如下公式對所述相機(jī)拍攝的測試圖表的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn):

18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理系統(tǒng)具體用于對所述測試圖表的圖像進(jìn)行灰度化處理，對所述灰度化后的圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波，以得到不同方向的測試圖表區(qū)域，對所述測試圖表區(qū)域進(jìn)行圖像二值化，分離得到每一組測試圖表。
【文檔編號】G03B43/00GK103955109SQ201410155097
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】蔣才高, 曹子晟, 王銘鈺, 梁泰文, 唐小正 申請人:深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司