一種攝像頭圖像清晰度評估方法及其評估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攝像頭圖像清晰度評估系統(tǒng)，包括：攝像頭模組、標(biāo)準(zhǔn)圖、上位機(jī)、清晰度評價(jià)模塊和模組數(shù)據(jù)采集模塊。還公開了一種攝像頭圖像清晰度評估系統(tǒng)的評估方法，包括：（1）連接攝像頭模組與模組數(shù)據(jù)采集模塊；（2）模組數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置攝像頭，并讀取攝像頭圖像至緩存區(qū)；（3）所述攝像頭圖像經(jīng)數(shù)據(jù)線從模組數(shù)據(jù)采集模塊緩沖區(qū)傳送到清晰度評價(jià)模塊的內(nèi)存；（4）如果攝像頭清晰度評價(jià)值大于所設(shè)的清晰度閾值，則清晰度評價(jià)模塊發(fā)出攝像頭焦距已調(diào)至所要求的清晰程度的信號。(5)清晰度評價(jià)模塊評價(jià)圖像的清晰度，用戶根據(jù)顯示結(jié)果調(diào)節(jié)鏡頭位置。具有智能化、效率高和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種攝像頭圖像清晰度評估方法及其評估系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學(xué)攝像頭圖像清晰度評價(jià)技術(shù)，特別涉及一種攝像頭圖像清晰度評估方法及其評估系統(tǒng)，本發(fā)明通過電路模塊采集來自光學(xué)攝像頭傳感器的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行攝像頭清晰度的評價(jià)。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明針對的攝像頭主要是應(yīng)用到手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品的內(nèi)置攝像頭模組，這類攝像頭絕大多數(shù)不具備光學(xué)變焦功能、結(jié)構(gòu)簡單并且具有較深的景深，在實(shí)際生產(chǎn)中，攝像頭在組裝完成后、出廠前需要進(jìn)行焦距調(diào)節(jié)，并對鏡頭進(jìn)行固定，以使攝像頭在實(shí)際工作中能產(chǎn)生清晰的圖像，由于攝像頭的傳感器型號多，而且需要攝像頭鏡頭具有較準(zhǔn)確的焦距以保證攝像頭模組的圖像清晰度，因此，需要對攝像頭的圖像進(jìn)行采集以及清晰度評價(jià)。
[0003]目前，攝像頭模組的調(diào)焦仍然由人工完成，圖像采集電路連接攝像頭，從攝像頭模組采集圖像數(shù)據(jù)并傳送到PC端進(jìn)行顯示，工人根據(jù)攝像頭視場范圍內(nèi)的圖像清晰度來判斷當(dāng)前攝像頭鏡頭是否達(dá)到理想對焦距離，人工調(diào)焦方法雖然能滿足工廠的生產(chǎn)要求，但也存在著弊端；首先，攝像頭模組日產(chǎn)量大，工人重復(fù)觀察對焦圖像的條紋容易產(chǎn)生視覺疲勞。其次，由于工人對清晰度的評價(jià)不同，因而每個(gè)工人對攝像頭模組調(diào)焦的清晰位點(diǎn)把握存在差異，這難以保證產(chǎn)品清晰度的一致性，最后，隨著生產(chǎn)產(chǎn)品的像素規(guī)模增加，電腦顯示屏難以把整個(gè)視場顯示，給人眼判斷帶來障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種攝像頭圖像清晰度評估方法，該方法可以在實(shí)際生產(chǎn)中輔助攝像頭模組的調(diào)焦工作，很大程度地提高了攝像頭清晰度調(diào)節(jié)的一致性。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像清晰度評估方法的評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效減少工人工作量并且提高攝像頭調(diào)焦的準(zhǔn)確性和速度。
[0006]本發(fā)明的首要目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種攝像頭圖像清晰度評估方法，包括以下步驟:
[0007]( I)連接攝像頭模組到模組數(shù)據(jù)采集模塊；
[0008](2)讀取攝像頭圖像至模組數(shù)據(jù)采集模塊的緩存區(qū)；
[0009](3)攝像頭圖像傳輸至上位機(jī)的清晰度判別模塊內(nèi)存；
[0010](4)上位機(jī)的清晰度判別模塊對圖像進(jìn)行清晰度評價(jià)。
[0011]所述步驟(2)中，數(shù)據(jù)采集模塊遍歷模組數(shù)據(jù)庫以尋找匹配的模組參數(shù)，相應(yīng)的參數(shù)寫入到模組傳感器的各個(gè)寄存器中，使模組能正常獲取圖像。數(shù)據(jù)采集模塊在正常點(diǎn)亮攝像頭模組后，以恒定的幀率從攝像頭模組獲取圖像并存儲到緩存區(qū)。
[0012]所述步驟(3)中，攝像頭圖像數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)采集模塊緩存區(qū)經(jīng)過該模塊與PC間的數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的清晰度判別模塊的內(nèi)存。
[0013]所述步驟(4)中，上位機(jī)軟件對獲取的圖像進(jìn)行清晰度評價(jià)。軟件確定圖像中需要進(jìn)行清晰度評價(jià)的區(qū)域，區(qū)域位置通常選取圖像中心以及四角，區(qū)域面積足夠大以使能包含足夠的圖像信息。軟件對圖像中上述各個(gè)區(qū)域進(jìn)行清晰度評價(jià)，具體工作是計(jì)算該區(qū)域內(nèi)灰度圖像的邊緣梯度，圖像越清晰，區(qū)域內(nèi)邊緣越銳利，則得到的清晰度值越高。模塊根據(jù)事先設(shè)定的區(qū)域清晰度閾值判斷區(qū)域清晰度是否達(dá)標(biāo)，并以加權(quán)和的方式綜合各個(gè)區(qū)域清晰度值，向用戶提供該圖像的總的清晰度評估。
[0014]本發(fā)明的另一目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像清晰度評估方法的評估系統(tǒng)，包括:上位機(jī)、模組數(shù)據(jù)采集模塊和圖像讀取及清晰度評價(jià)模塊與相關(guān)數(shù)據(jù)文件；所述上位機(jī)、模組數(shù)據(jù)采集模塊通過連接線連接；所述模組數(shù)據(jù)采集模塊為一電路系統(tǒng)，用于獲取模組圖像數(shù)據(jù)；所述圖像讀取及清晰度評價(jià)模塊與相關(guān)數(shù)據(jù)文件以上位機(jī)安裝適配的操作系統(tǒng)為平臺，作為一個(gè)具體的應(yīng)用程序運(yùn)行。
[0015]上述上位機(jī)還包括用戶輸入設(shè)備以及模組數(shù)據(jù)采集模塊，所用輸入設(shè)備為鼠標(biāo)和鍵盤；所用模組數(shù)據(jù)采集模塊與被測試的攝像頭模組連接。
[0016]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017]1、本發(fā)明主要是在各個(gè)攝像頭調(diào)焦工位上，進(jìn)行圖像采集以及清晰度評價(jià)結(jié)果的顯示，主要功能是讀取攝像頭數(shù)據(jù)并傳送到PC端軟件，軟件根據(jù)清晰度評價(jià)方法對圖像進(jìn)行判斷，并向工人反映清晰度評判結(jié)果，該評判結(jié)果可以減輕工人調(diào)焦看圖的眼疲勞，還可以向自動(dòng)化調(diào)焦設(shè)備提供數(shù)字化的圖像清晰度信號，很大程度地提高攝像頭清晰度調(diào)節(jié)的
一致性。
[0018]2、兼容多種攝像頭傳感器。模組數(shù)據(jù)采集模塊能兼容多種型號傳感器，為攝像頭模組的測試工作提供便利。
[0019]3、提高攝像頭模組調(diào)焦效率。利用智能信息處理輔助工人進(jìn)行攝像頭模組調(diào)焦，有效減少工人工作量并且提高攝像頭調(diào)焦的準(zhǔn)確性和速度。
[0020]4、提高產(chǎn)品一致性。由于以軟件標(biāo)準(zhǔn)代替人眼判斷標(biāo)準(zhǔn)，因而有利于提高調(diào)焦模組的一致性。
[0021]5、本發(fā)明能根據(jù)事先設(shè)定好的清晰度評價(jià)閾值對圖像清晰是否清晰進(jìn)行劃分，在用戶進(jìn)行攝像頭模組調(diào)焦過程中提供關(guān)于鏡頭焦距的有用信息，具有智能化、效率高和準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是系統(tǒng)的硬件布局示意圖。
[0023]圖2是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系示意圖。
[0024]圖3是清晰度評價(jià)模塊組成框圖。
[0025]圖4是系統(tǒng)工作流程示意圖。
[0026]圖5是算法流程不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像清晰度評估方法的評估系統(tǒng)，包括:PC機(jī)I (本實(shí)施例中的上位機(jī)采用PC機(jī))和模組數(shù)據(jù)采集模塊4，PC機(jī)I和模組數(shù)據(jù)采集模塊4通過連接線連接；用于調(diào)校焦距的標(biāo)準(zhǔn)圖2單獨(dú)置于模組的正前方，并且，標(biāo)準(zhǔn)圖2的放置的具體位置根據(jù)模組的不同型號來確定；攝像頭模組3與模組數(shù)據(jù)采集模塊4電氣連接。
[0030]系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系如圖2所示，所述攝像頭模組與模組數(shù)據(jù)采集模塊相連接，所述模組數(shù)據(jù)采集模塊與清晰度評價(jià)模塊相連接。
[0031]清晰度評價(jià)模塊組成框圖如圖3所示，所述上位機(jī)I中包含攝像頭清晰度評價(jià)模塊，所述模塊包含攝像頭圖像接收、區(qū)域清晰度計(jì)算、區(qū)域清晰度閾值比較以及綜合清晰度計(jì)算等功能子模塊。
[0032]上述上位機(jī)I是計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)或者架構(gòu)相近的數(shù)字系統(tǒng)。上位機(jī)還包括用戶輸入設(shè)備及顯示設(shè)備，所用輸入設(shè)備包括鼠標(biāo)和鍵盤，所用顯示設(shè)備包括電腦顯示屏、液晶顯不屏等。
[0033]如圖4所示，一種攝像頭圖像清晰度評估方法，包括以下步驟:
[0034]( I)連接攝像頭模組與模組數(shù)據(jù)采集模塊；
[0035](2)模組數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置攝像頭，并讀取攝像頭圖像至緩存區(qū)；
[0036](3)所獲得攝像頭圖像經(jīng)數(shù)據(jù)線從模組數(shù)據(jù)采集模塊緩沖區(qū)傳送到清晰度評價(jià)模塊內(nèi)存；
[0037](4)評價(jià)圖像清晰度，并向用戶顯示結(jié)果，用戶根據(jù)結(jié)果調(diào)節(jié)攝像頭鏡頭位置；
[0038](5)重復(fù)步驟(2)?(4)，判斷圖像清晰度評價(jià)值是否達(dá)到清晰度閾值；
[0039](6)—旦攝像頭清晰度評價(jià)值大于所設(shè)的清晰度閾值，系統(tǒng)則給出攝像頭焦距已調(diào)至所要求的清晰程度的信號。
[0040]所述步驟(4)中，包含如圖5所示步驟:
[0041](4-1)確定圖像中清晰度評價(jià)區(qū)域，用戶事先選擇需要進(jìn)行清晰度評價(jià)的區(qū)域，在模塊運(yùn)行過程中根據(jù)此選擇進(jìn)行圖像區(qū)域選定；
[0042](4-2)對各個(gè)圖像區(qū)域進(jìn)行梯度統(tǒng)計(jì)具體來說，是以灰度圖像為對象，對于每個(gè)區(qū)域進(jìn)行梯度計(jì)算，并累加所得的梯度的模，所得結(jié)果即為該區(qū)域的清晰度值；
[0043](4-3)綜合計(jì)算各個(gè)區(qū)域清晰度值，累加各個(gè)區(qū)域的清晰度值并平均，把該值作為當(dāng)前圖像的清晰度評價(jià)值。
[0044]實(shí)施例2
[0045]本實(shí)施例除以下內(nèi)容外，同實(shí)施例1:
[0046]本實(shí)施例中的上位機(jī)采用嵌入式系統(tǒng)。
[0047]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種攝像頭圖像清晰度評估方法，包括以下步驟:(1)連接攝像頭模組與模組數(shù)據(jù)采集模塊；(2)模組數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)置攝像頭，并讀取攝像頭圖像至緩存區(qū)；(3)所述攝像頭圖像經(jīng)數(shù)據(jù)線從模組數(shù)據(jù)采集模塊緩沖區(qū)傳送到清晰度評價(jià)模塊的內(nèi)存；(4)清晰度評價(jià)模塊評價(jià)圖像的清晰度，并向用戶顯示結(jié)果，用戶根據(jù)顯示結(jié)果調(diào)節(jié)攝像頭的鏡頭位置；(5)重復(fù)步驟(2)至(4)，判斷圖像清晰度評價(jià)值是否達(dá)到清晰度閾值；(6)如果攝像頭清晰度評價(jià)值大于所設(shè)的清晰度閾值，則清晰度評價(jià)模塊發(fā)出攝像頭焦距已調(diào)至所要求的清晰程度的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像頭圖像清晰度評估方法，其特征在于，所述步驟(4)中，包括以下步驟:(4-1)確定圖像中清晰度評價(jià)區(qū)域，用戶預(yù)先選擇需要進(jìn)行清晰度評價(jià)的區(qū)域，清晰度評價(jià)模塊在運(yùn)行過程中，由需要進(jìn)行清晰度評價(jià)的區(qū)域來對攝像頭模組進(jìn)行圖像區(qū)域的選(4-2)對各個(gè)圖像區(qū)域進(jìn)行梯度統(tǒng)計(jì)，即:以灰度圖像為對象，對于每個(gè)區(qū)域進(jìn)行梯度計(jì)算，并累加所得的梯度的模，所得結(jié)果即為該區(qū)域的清晰度值；(4-3)計(jì)算各個(gè)區(qū)域清晰度值，計(jì)算各個(gè)區(qū)域清晰度值的計(jì)算方法為:累加各個(gè)區(qū)域的清晰度值并進(jìn)行平均運(yùn)算得到平均值，把平均值作為當(dāng)前圖像的清晰度評價(jià)值。
3.一種實(shí)現(xiàn)攝像頭圖像清晰度評估方法的評估系統(tǒng)，其特征在于，包括:攝像頭模組、標(biāo)準(zhǔn)圖、上位機(jī)、清晰度評價(jià)模塊和模組數(shù)據(jù)采集模塊，所述上位機(jī)和模組數(shù)據(jù)采集模塊通過連接線連接，所述清晰度評價(jià)模塊設(shè)置于上位機(jī)內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)圖用于調(diào)校攝像頭模組中攝像頭的焦距；所述上位機(jī)和模組數(shù)據(jù)采集模塊均位于標(biāo)準(zhǔn)圖的正前方；攝像頭模組與模組數(shù)據(jù)采集模塊電氣連接，所述模組數(shù)據(jù)采集模塊與清晰度評價(jià)模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估系統(tǒng)，其特征在于，所述清晰度評價(jià)模塊包括攝像頭圖像接收單元、區(qū)域清晰度計(jì)算單元、區(qū)域清晰度閥值比較單元和綜合清晰度計(jì)算單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)為PC機(jī)或嵌入式系統(tǒng)，所述上位機(jī)包括用戶輸入設(shè)備和顯示設(shè)備，所用輸入設(shè)備包括鼠標(biāo)和鍵盤，所述顯示設(shè)備為LED顯示屏或液晶顯示屏。
【文檔編號】H04N17/00GK103442247SQ201310356411
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】黃茜, 湯達(dá)浚 申請人:華南理工大學(xué)