專利名稱：基于圖像mtf評價模組馬達曲線的測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及手機攝像頭模組馬達曲線測試方法，尤其是涉及基于圖像MTF評價的AF手機攝像頭模組馬達曲線測試的技術方法。
背景技術：
目前隨著AF(自動對焦)手機攝像頭的廣泛應用，由于制程和馬達來料等原因導致的組裝傾斜和馬達異常問題經常發(fā)生。如何將這種不良品檢測出來將是確保產品品質的關鍵。傳統(tǒng)方法是使用激光測距的方式來測試馬達曲線和馬達的動態(tài)傾斜。馬達動態(tài)tilt并不能完全反應鏡頭和傳感器之間的傾斜，因此，研究一種能夠準確檢測鏡頭和傳感器之間的傾斜并同時能夠測試馬達曲線的方法將尤為重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明是一種新型的基于圖像MTF評價的AF手機攝像頭模組馬達曲線測試方法，使用此方法來測試模組馬達的性能，所述方法能夠準確檢測鏡頭和傳感器之間的傾斜并同時能夠反映測試馬達的性能，所述一種基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，包括下列步驟:I)選擇標板和背光光源，利用可調高度支架調整標板到攝像頭測試模組的距離，所述距離對應測試模組的焦距位置，是測試模組的馬達向正方向運行到一半行程時的焦距位置，將攝像頭測試模組放置在圖像傳輸設備的測試位置；2)打開測試標板上方的背光光源，啟動圖像傳輸設備，對測試模組進行初始化設置，所述測試模組拍攝的標板圖像是正方形，然后驅動攝像頭測試模組的馬達運行，所述圖像傳輸設備將測試模組拍攝的標板圖像傳輸到計算機；3)設置固定步長，選取馬達正反兩個運行方向都運行到設定步長時的測試模組的圖像，并計算圖像中心的MTF值，繪制馬達正反兩個運行方向的步長和圖像中心MTF的關系曲線，根據圖像中心MTF擬合的馬達曲線類似于正態(tài)分布曲線；4)對正太分布曲線進行分析，所述正態(tài)分布曲線的兩端上升位置分別為馬達運行方向的啟動位置和停止位置，所述曲線的平滑度反映馬達運行的線性度，馬達正反兩個運行方向的正態(tài)分布曲線最高點位置的差為馬達遲滯。其中，所述計算機顯示的圖像是測試模組拍攝到的標板圖像的八分之一大小。在進行測試時，馬達的傾斜角度的測試方法步驟如下所述:I)在馬達正方向運行測試中，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達步長的曲線，繪制的四條曲線為正態(tài)分布曲線；2)找出四條曲線的四個最高點位置，馬達的傾斜方向是從最后一個最高點所在的角向第一個最高點所在的角傾斜，第一個最高點與最后一個最高點位置的橫坐標差值為馬達步數的差值，根據鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計算出馬達的傾斜角度。馬達傾斜角度的正切值是馬達的傾斜高度與圖像兩個角的實際物理距離的比值，所述馬達的傾斜高度能夠由馬達步數的差值與馬達的運行斜率相乘得出。進一步的，所述背光光源的亮度穩(wěn)定，背光光源面板的亮度均勻。所述標板及光源的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像。本發(fā)明應用的馬達曲線測試方案，通過使用MTF (調制傳遞函數)測試標板和圖像檢測設備，改變了以往的使用激光測試的方式，有效的檢測出了模組的馬達和馬達傾斜方面的不良，確保了產品的品質。使用此測試方法，都能將這方面的不良產品檢測出。


圖1是本發(fā)明的實施例的測試設備示意圖；圖2是實施例中馬達曲線測試的準備流程；圖3是實施例中測試流程圖；圖4是實施例中根據圖像中心MTF擬合的馬達曲線示意圖；圖5是實施例中圖像的四個角的馬達曲線的最聞點位置不意圖；圖6是馬達傾斜角度的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所要解決的問題在于將AF手機模組馬達異常產品檢測出來，提供了一種基于圖像MTF評價的馬達曲線測試技術方案。依據是針對固定的物距，改變鏡頭的離焦量能夠改變模組成像的清晰度，通過選擇合適的清晰度計算函數，能夠替代激光測距，用于測試馬達特性的一致性，比如啟動電流、停止電流、線性度、遲滯等。在本方案中，利用圖像清晰度計算函數的MTF評價替代了傳統(tǒng)的激光測試，采用圖像的MTF是因為此函數抗干擾性好，而且能夠準確的反映鏡頭的離焦情況，從而能夠比較好的評價馬達曲線特性。馬達的運行主要是位移，位移的變化在鏡頭的表現是焦距的變化，而焦距的變化在影像上的體現是圖像清晰度的變化，所以用MTF的變化情況，能夠間接的測試馬達的位移變化情況，通過改變馬達的相對位置來改變鏡頭相對于焦距位置的位移變化，再通過計算馬達運行在不同位置圖像的MTF值，就能判斷馬達的運行情況。如圖1所示，所述測試方法所利用的部件有:可調高度支架1，標板5，背光光源4，圖像采集設備3，測試模組2。如圖2所示，選擇標板5和背光光源4，利用可調高度支架I調整標板5到攝像頭測試模組2的距離，所述距離能夠根據鏡頭景深表快速設置，使得測試模組2焦距位置正好處于馬達正方向運行到一半行程的位置，所述標板5及背光光源4的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像，所述背光光源4的亮度穩(wěn)定、均勻，選擇傳輸穩(wěn)定的圖像采集設備3，同時需要在測試中能夠準確控制模組的馬達驅動，使得馬達能夠按照預設要求運行，然后將攝像頭測試模組2放置在圖像傳輸設備3的測試位置，并打開測試標板上方的背光光源，進行測試。所述測試流程圖如圖3所示，初始化測試模組，使馬達停在初始化的步數上，所述測試模組拍攝到的標版圖像是正方形，是因為測試模組的傳感器傳輸的圖形是正方形，所述圖像經圖像傳輸設備傳輸到計算機，所述計算機顯示的圖像是測試模組拍攝到的標板圖像的八分之一大小,此比例也可進行調整。
在馬達初始化的步數上時，顯示的圖像是不清晰的，隨著馬達正方向的運行，圖像將從不清晰到清晰，最清晰的時候是馬達正方向運行到一半行程時，此時標板上的圖像在測試模組的焦距上，馬達繼續(xù)運行時，標板上的圖像不在測試模組的焦距上，圖像從清晰到不清晰。馬達運行是按照設定的固定步長運行的，獲取所在步長的圖像并在計算機上顯示圖像，計算MTF值并實時繪制曲線，以便在測試行程結束后分析所有MTF值并顯示測試結
果O根據馬達位移與驅動電流之間呈線性關系的特點，模組的MTF與光學像距所呈現的關系是以焦距為中心的正態(tài)分布曲線。根據以上兩點，可以推導出，使用MTF擬合的馬達曲線類似于一條正態(tài)分布曲線。如圖4所示，馬達正反兩個方向運行時繪制的曲線重合，馬達在向正方向運行時，啟動位置為c和停止位置為b，馬達在向反方向運行時，啟動位置為b和停止位置為C，馬達正方向運行時的過程被分成了 78等份，而反方向運行時，運行到設定步長時和正方向有同樣的MTF值。通過曲線的平滑度能夠判斷馬達運行的線性度，曲線光滑，則馬達線性能夠達到要求。而馬達來回兩個方向運行的曲線最高點位置a的差則為馬達遲滯，曲線重合說明遲滯與標準完全一致。進一步的，結合鏡頭光學特性，能夠直接測試出AF過程鏡頭和傳感器間的傾斜度，馬達的傾斜度就是傳感器的傾斜度。在測試曲線時，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達單方向步長的曲線，繪制的四條曲線也為正態(tài)分布曲線，找出四條曲線的四個最高點位置，馬達的傾斜方向是從最后一個最高點所在的角向第一個最高點所在的角傾斜，圖5中，左上角曲線為ml，右上角曲線為m2，左下角曲線為m3，右下角曲線為m4，馬達從左下角向右上角傾斜。在圖5中，馬達初始化的步數是180step,第一個最聞點與最后一個最聞點位置的橫坐標差值為馬達步數的差值，根據鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計算出馬達的傾斜角度，左上角ml先于右下角m4到達焦距位置，且相差25st印距離，根據試驗測試馬達規(guī)格可以確定馬達斜率為0.54 μ m/st印，因此可以計算出傾斜高度差S為13.5 μ m。如圖6所示，根據設計，能夠確定圖像兩個角的實際物理距離L，最終計算出傾斜角度Θ =arctan(13.5/L)，所述傾斜角度就是鏡頭6與傳感器7間的傾斜角度。本發(fā)明通過使用MTF測試，改變了以往的使用激光測試的方式，有效的檢測出了模組的馬達和傾斜方面的不良，確保了產品的品質。使用此測試方法，都能將這方面的不良產品檢測出。
權利要求
1.一種基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，包括下列步驟: 1)選擇標板和背光光源，利用可調高度支架調整標板到攝像頭測試模組的距離，所述距離對應測試模組的焦距位置，是測試模組的馬達向正方向運行到一半行程時的焦距位置，將攝像頭測試模組放置在圖像傳輸設備的測試位置； 2)打開測試標板上方的背光光源，啟動圖像傳輸設備，對測試模組進行初始化設置，所述測試模組拍攝的標板圖像是正方形，然后驅動攝像頭測試模組的馬達運行，所述圖像傳輸設備將測試模組拍攝的標板圖像傳輸到計算機； 3)設置固定步長，選取馬達正反兩個運行方向都運行到設定步長時的測試模組的圖像，并計算圖像中心的MTF值，繪制馬達正反兩個運行方向的步長和圖像中心MTF的關系曲線，根據圖像中心MTF擬合的馬達曲線類似于正態(tài)分布曲線； 4)對正太分布曲線進行分析，所述正態(tài)分布曲線的兩端上升位置分別為馬達運行方向的啟動位置和停止位置，所述曲線的平滑度反映馬達運行的線性度，馬達正反兩個運行方向的正態(tài)分布曲線最高點位置的差為馬達遲滯。
2.根據權利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，其特征在于:馬達的傾斜角度的測試方法步驟如下所述: 1)在馬達正方向運行測試中，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達步長的曲線，繪制的四條曲線為正態(tài)分布曲線； 2)找出四條曲線的四個最高點位置，馬達的傾斜方向是從最后一個最高點所在的角向第一個最高點所在的角傾斜，第一個最高點與最后一個最高點位置的橫坐標差值為馬達步數的差值，根據鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計算出馬達的傾斜角度。
3.根據權利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，其特征在于:步驟2)中，所述計算機顯示的圖像是測試模組拍攝到的標板圖像的八分之一大小。
4.根據權利要求2所述的基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，其特征在于:馬達傾斜角度的正切值是馬達的傾斜高度與圖像兩個角的實際物理距離的比值，所述馬達的傾斜高度能夠由馬達步數的差值與馬達的運行斜率相乘得出。
5.根據權利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，其特征在于:所述背光光源的亮度穩(wěn)定，背光光源面板的亮度均勻。
6.根據權利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，其特征在于:所述標板及光源的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于圖像MTF評價模組馬達曲線的測試方法，選擇能夠反映鏡頭的離焦變化情況以及測試馬達特性的一致性的MTF作為清晰度計算函數，然后根據MTF擬合的馬達曲線對馬達不同位置的MTF進行分析，判定馬達的運動特性，在測試馬達曲線時，同時找出顯示圖像四個角的馬達曲線的最高點位置，通過計算四角位置得到四角的焦距差異，判斷鏡頭和傳感器表面的傾斜高度差，計算出傾斜角度。本發(fā)明應用的馬達曲線測試方案，通過使用MTF測試標板和圖像檢測設備，有效的檢測出了模組的馬達特性和馬達傾斜方面的不良，確保了產品的品質。
文檔編號G01B21/22GK103149789SQ20131006393
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權日2013年2月28日
發(fā)明者丁亮, 張寶忠, 張扣文, 王剛 申請人:寧波舜宇光電信息有限公司