[發明專利]用于確定和控制視覺系統攝影機中的焦距的系統和方法

有效

• 申請號: 201310327177.8
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103576280A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: L·努恩寧克
• 申請（專利權）人: 康耐視公司
• 主分類號: G02B7/09
• 分類號: G02B7/09;G03B13/36
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 馮劍明

1.一種用于確定鏡頭組件的焦距的系統，包括：

位于沿鏡頭組件的光軸的可調透鏡，其構建及設置為提供一可調的焦距設置；

與鏡頭組件集成為一體的校準組件，所述校準組件包括一可調地投影在攝影機傳感器上的光的投影圖案，所述攝影機傳感器根據可調透鏡的聚焦設置接收來自鏡頭組件的光；

以及

聚焦程序，其在聚焦設置下根據與所述圖案有關的預定校準信息確定鏡頭組件的焦距。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述校準組件位于一大致垂直于光軸的軸上，以便通過一反射面投影所述圖案至光軸上。

3.根據權利要求1所述的系統，其中反射面為至少一個棱鏡或反光鏡。

4.根據權利要求3所述的系統，其中反射面覆蓋鏡頭組件視場的一部分，且反射面構建和設置為投影圖案至攝影機傳感器的一部分上。

5.根據權利要求4所述的系統，其中所述圖案位于一校準目標上，所述校準目標位于沿正交于光軸的軸上且遠離反射面。

6.根據權利要求3所述的系統，其中所述反射面為一分光鏡，其位于可調透鏡的前面并允許光線從一物體沿光軸穿過該分光鏡。

7.根據權利要求6所述的系統，其中所述圖案設置在一校準目標上，所述校準目標位于沿正交于光軸的軸上且遠離反射面，所述校準目標限定多個透明和多個不透明的區域并被照亮，所述校準目標進一步地定向為，相對于垂直于正交軸的平面成一傾斜銳角。

8.根據權利要求7所述的系統，進一步包括位于分光鏡和所述目標之間的校準組件透鏡，所述多個不透明區域分別與多個焦距相關聯。

9.根據權利要求8所述的系統，其中所述不透明區域包括多條平行線。

10.根據權利要求9所述的系統，其中所述目標由一預定波長的光照亮，且聚焦程序構建和設置為區分該預定的波長。

11.根據權利要求7所述的系統，其中所述圖案限定一具有球面波前的光束，且進一步包括至少一個微型透鏡，其限定一波前傳感器的一部分，所述波前傳感器被定向以投影圖案至攝影機傳感器的一預定部分上。

12.根據權利要求1所述的系統，其中聚焦程序構建和設置為根據確定的焦距和鏡頭組件所需的焦距來控制可調透鏡的聚焦設置。

13.根據權利要求1所述的系統，其中可調透鏡包括一膜基液體透鏡。

14.一種用于確定包含可調焦透鏡的鏡頭組件的焦距的方法，包括步驟：

對可調透鏡提供一聚焦設置；

利用一校準組件投影一光的圖案，所述光的圖案可調地投影在攝影機傳感器上，所述攝影機傳感器根據可調透鏡的聚焦設置接收來自鏡頭組件的光；以及

在聚焦設置下根據與圖案有關的預定校準信息確定鏡頭組件的焦距。

15.根據權利要求14所述的方法，進一步包括利用校準組件將所述圖案從一大致垂直于光軸的軸通過一反射面投影至光軸上。

16.根據權利要求15所述的方法，其中投影的步驟包括投影圖案至攝影機傳感器的一部分上。

17.根據權利要求15所述的方法，其中投影的步驟包括使所述圖案穿過一分光鏡，其位于可調透鏡前面并允許光線從一物體沿光軸穿過該分光鏡。

18.根據權利要求17所述的方法，其中投影的步驟包括（a）設置一校準目標，其位于沿正交于光軸的軸上且遠離反射面，（b）照亮所述校準目標以投影透明和不透明的區域，以及（c）關于一垂直于正交軸的平面沿一傾斜銳角定向校準目標。

19.根據權利要求18所述的方法，進一步包括在分光鏡和所述目標之間設置一校準組件并將多個不透明區域分別與多個焦距相關聯。

20.根據權利要求18所述的方法，其中照亮校準目標的步驟包括傳輸一預定波長的光，以及其中確定步驟包括區分由傳感器接收的所述預定的波長。

21.根據權利要求16所述的方法，其中投影的步驟包括設置一圖案，其限定具有球面波前的光束，并通過至少一個限定了一波前傳感器的一部分的微型透鏡傳送所述光束，所述微型透鏡定向為投影所述圖案至攝影機傳感器的一預定部分上。

22.根據權利要求14所述的方法，其中進一步包括根據確定的焦距和鏡頭組件所需的焦距來控制可調透鏡的聚焦設置。