[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

本發明公開了一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統及其方法，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。本發明通過一步一步標定每個距離、倍率下變焦鏡頭對焦群組的位置，達到生成高精度對焦曲線表的目的，實現了比采用高次方程擬合、估計的更高精度，并且達到高度自動化。

技術領域

本發明涉及相機技術領域，尤其涉及一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統及其方法。

背景技術

相機電動變焦鏡頭是一種內含電機、焦距可變的鏡頭，鏡頭銷售時，廠家會提供鏡頭光學理論計算的對焦曲線表用于指導對焦，但由于生產工藝限制，鏡頭生產出來后會與理論上的對焦曲線表存在一定偏差。若按照理論對焦曲線表移動對焦群組到對應的位置，會導致對焦不清晰。廠家提供的對焦曲線通常間隔0.5米或1米計算一條，在電力巡檢等要求快速對焦的場景下，必須對每個鏡頭再進行標定，獲取更高精度的厘米級對焦曲線。當下變焦相機廠商采用人工標定若干點，并用高次方程擬合對焦曲線的方式標定鏡頭，但該方法標定精度不高，并且還需要大量人工參與，按照傳統方法標定出的對焦曲線移動對焦群組，所得到的圖像并不是最清晰的圖像。

發明內容

發明目的：本發明針對上述不足，提出一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統及其方法，能夠自動標定出提高了10倍以上的高精度對焦曲線表，并且無需人工參與。

技術方案：

一種變焦鏡頭對焦曲線標定系統，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。

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。

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。

在所述電機上設置有用于采集電機轉動角度的編碼器，所述上位機與所述編碼器連接，并獲取所述編碼器采集的電機轉動角度，據此計算得到標定件位置。

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。

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。

一種變焦鏡頭對焦曲線標定方法，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。

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。