[發明專利]一種定焦鏡頭的非接觸式對焦方法及系統

有效

• 申請號: 202110906742.0
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113589465B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 李忠平;蔡富東;孔志強;陳雷;楊玉國;王清鵬;左慶林
• 申請（專利權）人: 山東信通電子股份有限公司
• 主分類號: G02B7/04
• 分類號: G02B7/04;G02B7/09;G02B7/28;G02B7/36
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

本申請公開了一種定焦鏡頭的非接觸式對焦方法及系統，用以解決現有的定焦鏡頭調焦方法操作難度大、效率低、占用人力多的技術問題。方法包括：視覺傳感器與調試終端之間建立無線通信連接；其中，視覺傳感器包括驅動模組、運動模組和定焦鏡頭，驅動模組與運動模組之間傳動配合，運動模組與定焦鏡頭螺紋連接；調試終端接收定焦鏡頭拍攝的實時視頻流，并在實時視頻流對應畫面中的監拍目標不聚焦的情況下，向視覺傳感器發送控制信號；視覺傳感器根據控制信號，控制驅動模組帶動運動模組前后移動，以通過運動模組調整定焦鏡頭與圖像傳感器的距離，以將定焦鏡頭對準監拍目標；其中，視覺傳感器還包括圖像傳感器。本申請通過上述方法實現了非接觸式對焦。

技術領域

本申請涉及微型智能視覺巡視技術領域，尤其涉及一種定焦鏡頭的非接觸式對焦方法及系統。

背景技術

隨著視覺傳感技術與人工智能技術的發展，越來越多的地方通過大量布設分布式智能視覺傳感器，實現低成本的圖像采集及分析功能。

變電站或配電室內設備、儀表種類繁多，監拍目標大小各異，視覺傳感器與被拍目標的間距從10cm～10m不等。為保證各類儀表、開關能夠精準識別，視覺傳感器需要具備不同焦距成像的能力。支持自動對焦的光學變倍攝像頭雖然在性能上能夠滿足少數應用場景的要求，但體積大、造價高、功耗高，無法滿足電池供電的微型視覺傳感器的應用。并且，針對目標物體小、背景物體大，且背景物體與鏡頭遠近距離各不相同的場景，自動對焦的攝像頭的成像焦點往往不是真正的監拍目標。因此需要采用低成本、小體積的定焦鏡頭，通過人工調整、確認每臺設備的焦點，確保指定目標能夠清晰成像。

現有的調焦方法是通過拆卸機殼，插入數據線連接至PC端查看實時視頻，手動旋轉光學鏡頭模組進行對焦，待對焦基本清晰后，調整視覺傳感器角度將其對準拍攝對象，再次微調鏡頭焦點，確保所拍對象成像清晰，調試完成合機裝配。但是，現有的調焦方法存在以下缺點：

1.施工調試復雜，調焦操作難度較大，調試效率極低，項目施工周期長；

2.視覺傳感器為適應不同安裝環境，采用萬向支架固定，在調試完成后的合機過程中，視覺傳感器容易受力產生角度偏移，造成已調試好的視覺傳感器鏡頭取景范圍變動而需要重新調試；

3.對于部分需要安裝在高位、偏僻、狹小位置的視覺傳感器，需要多人配合進行調試，占用人力資源較多；

4.調試完成現場合機，因現場操作不便易出現合機不嚴，視覺傳感器氣密性下降，存在進水隱患。

發明內容

本申請實施例提供了一種定焦鏡頭的非接觸式對焦方法及系統，用以解決現有的定焦鏡頭調焦方法需要人工現場拆卸機殼施工調試，操作難度大、效率低、占用人力資源多，調試完成合機時視覺傳感器易受力發生角度偏移，造成取景范圍變動，以及現場合機不便，易出現合機不嚴，視覺傳感器的氣密性下降，存在進水隱患的技術問題。

一方面，本申請實施例提供了一種定焦鏡頭的非接觸式對焦方法，包括：視覺傳感器與調試終端之間建立無線通信連接；其中，所述視覺傳感器包括驅動模組、運動模組和定焦鏡頭，所述驅動模組與所述運動模組之間傳動配合，所述運動模組與所述定焦鏡頭螺紋連接；所述調試終端接收所述定焦鏡頭拍攝的實時視頻流，并在所述實時視頻流對應畫面中的監拍目標不聚焦的情況下，向所述視覺傳感器發送控制信號；所述視覺傳感器根據所述控制信號，控制所述驅動模組帶動所述運動模組前后移動，以通過所述運動模組調整所述定焦鏡頭與圖像傳感器的距離，以將所述定焦鏡頭對準所述監拍目標；其中，所述視覺傳感器還包括所述圖像傳感器。

在本申請的一種實現方式中，所述驅動模組包括步進電機和蝸輪蝸桿傳動機構；其中，所述步進電機固定在所述視覺傳感器的印制電路板上；所述蝸輪蝸桿傳動機構包括蝸輪和蝸桿；其中，所述蝸輪蝸桿傳動機構通過所述蝸桿和所述步進電機連接；所述驅動模組與所述運動模組之間傳動配合，具體為：所述驅動模組的蝸輪蝸桿傳動機構中的所述蝸輪與所述運動模組外壁上的齒條之間嚙合傳動。