[發明專利]一種鏡頭模組離焦測距的方法、鏡頭模組及電子設備

在審

• 申請號: 202011081335.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112327315A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 岳華輝;李超玉;薛曼
• 申請（專利權）人: 江西晶潤光學有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

本申請公開一種鏡頭模組離焦測距的方法，包括：獲取鏡頭模組的物距?成像關系；獲取待測物距值Q’對應的成像質量數值X’；根據成像質量數值X’代入和物距?成像關系，得出待測物距值Q’；其中，鏡頭模組為定焦鏡頭模組。本申請通過提前建立的物距值Q和成像質量數值X之間的物距?成像關系，利用定焦攝像頭得到待測物距值Q’所對應的成像質量數值X’,就可求得待測物距值Q’。本申請還提供一種鏡頭模組和一種電子設備。

技術領域

本申請涉及光學領域，特別涉及鏡頭模組離焦測距的方法及系統。

背景技術

當前市面上針對鏡頭測距最常用的方法是TOF(Time-Of-Flight，飛行時間)測距法，但是TOF測距需要一個額外的TOF鏡頭，包含了激光脈沖發射裝置以及接收裝置。無疑增加了成本，且增加了測距空間，與當前輕薄化的理念相悖而行。

發明內容

本申請提供一種鏡頭模組離焦測距的方法，只需要使用一顆鏡頭模組，既可完成拍攝的功能，還能進行距離(深度)信息的計算。

第一方面，本申請提供一種鏡頭模組離焦測距的方法，具體包括如下步驟：選取所述鏡頭模組的物距-成像關系；獲取待測物距值Q’對應的成像質量數值X’；根據所述成像質量數值X’代入和所述物距-成像關系，得出所述待測物距值Q’；其中，所述鏡頭模組為定焦鏡頭模組。實施例中通過提前獲取鏡頭模組的物距-成像關系，借由該計算關系，當用戶需要測距時，只需要利用該定焦鏡頭模組在待測物距值Q’的條件下進行拍攝，然后獲取對應的成像樣本T’,通過分析得到成像樣本T’的成像質量數值X’,將成像質量數值X’代入計算關系中，即可反推得到待測物距值Q’。本申請提供的測距方法不同于現有的TOF(Time-Of-Flight，飛行時間)測距法，本申請僅需一個定焦鏡頭模組。

在一種可能的實施方式中，在獲取所述鏡頭模組的物距-成像關系的步驟之前還包括：獲取定焦鏡頭模組在n個不同物距值Q(Q1、Q2…Qn)下的n個成像樣本T(T1、T2…Tn)；對n個所述成像樣本T(T1、T2…Tn)進行分析，得到n個所述成像樣本T(T1、T2…Tn)的成像質量數值X(X1、X2…Xn)；建立所述物距值Q(Q1、Q2…Qn)與所述成像質量數值X(X1、X2…Xn)的物距-成像關系代入。本申請選用一顆定焦鏡頭模組，讓定焦鏡頭模組在不同物距值Q(Q1、Q2…Qn)下進行拍攝，從而獲取多個成像樣本T(T1、T2…Tn)，可以理解的是，這里通過定焦鏡頭模組在不同物距值下進行拍攝，必然會得到不同的拍攝畫面，這里的拍攝畫面即為成像樣本；通過對成像樣本T(T1、T2…Tn)進行分析，獲取不同成像樣本對應的成像質量數值XX(X1、X2…Xn)，這樣就將成像樣本T(T1、T2…Tn)對應的物距值Q(Q1、Q2…Qn)和成像質量數值X(X1、X2…Xn)進行了對應；接著通過分析多組物距值Q(Q1、Q2…Qn)和成像質量數值X(X1、X2…Xn)，得到二者之間的計算關系，即述鏡頭模組的物距-成像關系代入。

在測試過程，根據高斯成像公式：1/F＝1/Q+1/V，其中F為焦距、Q為物距、V為像距。對于一個定焦的測試鏡頭模組而言，其焦距F是一定的，對應每一個像距V，都有一個最佳物距Q與其對應(此時的最佳物距Q和像距V滿足高斯成像公式)。但是如果此時讓像距V保持不變，物距U變化，則此時的物距U不再是最佳物距Q，就會導致成像效果也會發生變化，我們稱此時的鏡頭模組處于離焦狀態，即物距Q和像距V不滿足高斯公式時，鏡頭模組處于離焦狀態，此時的鏡頭模組成像效果質量會相應的降低。本申請讓定焦模組在不同物距值Q下進行拍攝，獲取不同物距值Q對應的成像樣本T；接著對成像樣本T進行分析，得到對應的成像質量數值X，然后求得物距值Q和成像質量數值X之間的物距-成像關系；此時求待測物距值Q’，只需要將對應的成像質量數值X’代入物距-成像關系即可。本申請的方案通過多組數據求得物距值Q和成像質量數值X求得二者之間的物距-成像關系，讓物距值Q和成像質量數值X形成對應關系，在當我們利用鏡頭模組進行物距測量時，只需要得到相應的成像質量數值X，即可根據物距-成像關系，反推出此時的物距值，而不需要多個鏡頭進行多次拍攝。