[發明專利]一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統及其方法

在審

• 申請號: 202110793329.8
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113487682A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 程敏;岑興設
• 申請（專利權）人: 深圳億嘉和科技研發有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;H04N5/232
• 代理公司: 南京理工信達知識產權代理有限公司 32542
• 代理人: 唐紹焜

1.一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：包括：

標定件；

相機，正對所述標定件，其內設有變焦群組和對焦群組，用于采集不同變焦倍數下不同對焦距離的標定件圖像；

上位機，用于獲取相機采集的標定件圖像并計算對應圖像清晰度，得到對應變焦倍數下圖像清晰度最大時的對焦距離，進而得到對焦曲線表。

2.根據權利要求1所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：所述標定件或所述相機運動設置在地面上，通過調整所述標定件與所述相機之間的距離進行對焦距離的調整。

3.根據權利要求1所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：所述標定件運動設置在地面上，并通過電機驅動運動；所述相機內分別設有用于控制變焦群組和對焦群組運動的步進電機；

所述電機與步進電機均與所述上位機連接，并通過所述上位機控制。

4.根據權利要求3所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：在所述電機上設置有用于采集電機轉動角度的編碼器，所述上位機獲取所述編碼器采集的電機轉動角度，并計算得到標定件位置。

5.根據權利要求3所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：所述標定件固定安裝在同步帶上，所述同步帶兩端分別繞設在同步帶輪上，其中一端的同步帶輪與所述電機的電機軸固定連接，并通過所述電機驅動轉動。

6.根據權利要求3所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統，其特征在于：所述標定件通過螺紋配合安裝在絲桿上，所述絲桿一端與所述電機的電機軸固定連接并通過所述電機驅動轉動。

7.一種應用權利要求3～6任一所述的變焦鏡頭對焦曲線標定系統的變焦鏡頭對焦曲線標定方法，其特征在于：包括步驟：

(1)將所述標定件、變焦群組和對焦群組移動到初始位置，并定義所述標定件、變焦群組和對焦群組每一次移動的步長；

(2)根據理論對焦曲線表得到變焦鏡頭對應變焦倍數的理論對焦距離，并結合當前標定件的位置計算得到對焦群組的理論位置，并控制所述對焦群組移動到理論位置；

(3)上位機獲取相機采集的當前圖像并計算得到當前圖像清晰度；

(4)根據步驟(1)的步長采用最大值搜索算法搜索得到在變焦鏡頭對應變焦倍數下，圖像最清晰時的對焦距離，進而得到對焦曲線表。

8.根據權利要求7所述的變焦鏡頭對焦曲線標定方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述標定件的初始位置是距離相機的最近標定距離；所述變焦群組、對焦群組的初始位置為變焦群組、對焦群組的活動空間的最近端或最遠端。

9.根據權利要求7所述的變焦鏡頭對焦曲線標定方法，其特征在于：所述步驟(1)中，所述標定件每一次移動的步長設為3～100cm；所述變焦群組和對焦群組每一次移動的步長設為步進電機的1～5步。

10.根據權利要求7所述的變焦鏡頭對焦曲線標定方法，其特征在于：所述步驟(3)采用清晰度解析算法計算當前圖像的清晰度。

11.根據權利要求10所述的變焦鏡頭對焦曲線標定方法，其特征在于：所述步驟(4)中，最大值搜索算法采用爬山搜索法，具體為：

(41)控制對焦群組根據步驟(1)確定的步長任意朝任一方向運動，并在其運動到位后重復步驟(3)；

(42)將當前圖像清晰度與上一位置計算得到的圖像清晰度進行對比；若當前圖像清晰度與上一位置計算得到的圖像清晰度相比減小，則控制對焦群組根據步驟(1)確定的步長往反方向運動；若當前圖像清晰度與上一位置計算得到的圖像清晰度相比增大，則控制對焦群組根據步驟(1)確定的步長繼續沿當前方向運動；

(43)在對焦群組運動到位后重復步驟(3)，并將當前圖像清晰度與上一位置計算得到的圖像清晰度進行對比，直到當前圖像清晰度與上一位置計算得到的圖像清晰度相比減小，則上一位置計算得到的圖像清晰度為最大圖像清晰度，并將該位置對應的標定板位置、變焦倍數及對焦群組位置錄入對焦曲線表；

(44)根據標定件的位置判斷標定件是否到達極限位置；

若標定件已到達極限位置，則控制標定件移動至初始位置，根據步進電機步數計算得到變焦群組運動距離，并據此判斷變焦群組是否到達變焦空間末端；若變焦群組已到達變焦空間末端，則得到完整對焦曲線表，結束標定過程；若變焦群組未到達變焦空間末端，則上位機通過步進電機控制變焦群組根據步驟(1)確定的步長運動到下一個位置，并重復步驟(2)；

若標定件未到達極限位置，則通過電機控制標定件以步驟(1)確定的步長運動至下一個位置，并重復步驟(2)。