CN110864649B - 一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法 - Google Patents

一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种确定补偿值的方法。所述方法包括步骤：提供待测光学模组和设置标定板；使位于所述放置区的待测光学模组正对中心标定点设置，使所述待测光学模组发射光线，光线射至所述中心标定点得到所述中心标定点与所述待测光学模组间的距离值，将所述中心标定点与所述待测光学模组间的距离值作为参照值；使所述光线射至多个边缘标定点得到多个所述边缘标定点与所述待测光学模组间的多个实际距离值；将所述中心标定点作为坐标原点，以及根据参照值，多个所述边缘标定点和多个实际距离值进行曲面拟合，得到拟合方程；所述拟合方程被配置为用于确定多个所述边缘标定点的补偿值。本发明采用拟合法确定补偿值，提高了光学模组中平面度的精准度。

Description

一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法
技术领域
本发明涉及光学领域，具体地，涉及一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法。
背景技术
光学模组的平面度是光学模组中固有的特性，通常采用存储在光学模组中的平面度算法对光学模组的平面度进行验证。
现有技术中平面度算法中补偿值的确定通常是采用offset补偿法进行确定；根据光学模组到不同标定点的距离得到不同距离值，进而得到距离差值；其中距离差值为补偿值，但是此方法只能得到一些特定标定点的补偿值，因此光学模组在验证平面度过程中，使得光学模组得到的图像并不精准，光学模组的平面度也不准确。
为解决上述技术问题，本发明提供一种确定补偿值以及验证光学模组平面度的方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种确定补偿值的方法，所述方法包括以下步骤：
提供放置区，所述放置区被配置为用于放置待测光学模组；
设置标定板，所述标定板具有标定点，所述标定点包括中心标定点，和多个边缘标定点，所述中心标定点处于所述标定板的几何中心；
使位于所述放置区的待测光学模组正对所述中心标定点设置，使所述待测光学模组发射光线，所述光线射至所述中心标定点得到所述中心标定点与所述待测光学模组间的距离值，将所述距离值作为参照值；
使所述光线射至多个所述边缘标定点得到多个所述边缘标定点与所述待测光学模组间的多个实际距离值；
将所述中心标定点作为坐标原点，以及根据参照值，多个所述边缘标定点和多个实际距离值进行曲面拟合，得到拟合方程；
所述拟合方程被配置为用于确定多个所述边缘标定点的补偿值。
可选地，所述标定板的表面为平面。
可选地，多个所述边缘标定点位于所述中心标定点的周围。
可选地，所述拟合方程为曲面方程。
可选地，根据最小二乘法确定所述拟合方程中的参数。
根据本发明的另一方面，提供一种利用上述所述的方法确定光学模组平面度的方法，所述方法包括以下步骤：
使所述拟合方程设置在光学模组的处理器中；
将已设置所述拟合方程的光学模组与被摄对象相对设置；
所述被摄对象具有所述中心标定点和多个所述边缘标定点；使多个所述边缘标定点对应的实际距离值与参照值作差值得到多个所述边缘标定点的多个补偿值；
将已设置所述拟合方程的光学模组发射光线射至所述被摄对象，根据多个所述补偿值对光学模组获得的第一图像进行补偿，得到第二图像；
所述第二图像被配置为标志所述已设置所述拟合方程的光学模组的平面度。
可选地，所述第二图像被配置为光学模组实际显示的图像，所述第二图像为平面。
可选地，根据多个所述补偿值对所述第一图像进行拉伸得到第二图像。
可选地，所述中心标定点和多个所述边缘标定点分别对应的坐标值为所述拟合方程中的已知变量。
可选地，光学模组的处理器中设置平面度算法，所述拟合方程设置在所述平面度算法中。
本发明的有益效果：本发明提供一种确定补偿值以及确定光学模组平面度的方法，本发明通过采用曲面拟合方法得到确定补偿值的方程得到拟合方程，进而根据拟合方程得到不同标定点处的不同补偿值，进而对光学模组获得的图像进行补偿，得到补偿后的图像。本发明使得不同标定点处的补偿值更加准确，同时提高了光学模组中平面度的精准度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是现有技术中补偿值的确定方法的示意图。
图2是本发明补偿值的确定方法的原理图。
图3是本发明光学模组获得的第一图像的示意图。
图4是本发明光学模组补偿后呈现的第二图像的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，提供一种确定补偿值的方法，所述方法包括以下步骤：
提供放置区，所述放置区被配置为用于放置待测光学模组102；
设置标定板101，所述标定板101具有标定点，所述标定点包括中心标定点0，和多个边缘标定点，所述中心标定点0处于所述标定板的几何中心；
使位于所述放置区的待测光学模组102正对所述中心标定点0设置，使所述待测光学模组102发射光线，所述光线射至所述中心标定点0得到所述中心标定点0与所述待测光学模组102间的距离值，所述距离值作为参照值；
使所述光线射至多个所述边缘标定点得到多个所述边缘标定点与所述待测光学模组间的多个实际距离值；
将所述中心标定点0作为坐标原点，以及根据参照值，多个所述边缘标定点和多个实际距离值进行曲面拟合，得到拟合方程；
所述拟合方程被配置为用于确定多个所述边缘标定点的补偿值。
现有技术中，通常采用offset补偿法确定边缘标定点处的补偿值。
具体地，如图1所示，现有技术中确定边缘标定点处的补偿值的示意图，其中横轴表示在标定板上标定点的坐标值，纵轴表示标定点对应的距离值。
其中，0点表示中心标定点，a表示0点处中心标定点对应的距离值；1点和2点分别表示边缘标定点，b表示1点处的边缘标定点对应的距离值，c表示2点处边缘标定点对应的距离值。现有技术中只能得到特定边缘标定点处的补偿值。
具体地，中心标定点与待测光学模组测得的距离值为1m(即a为1m)，1点处的边缘标定点与待测光学模组测得的距离值为1.2m(即b为1.2m)，则1点处的边缘标定点处的补偿值为0.2；此时则认为以0点为圆点，以1点距离0点的距离长度为半径形成的圆上的标定点的补偿值均为0.2；
2点处的边缘标定点与待测光学模组测得的距离值为1.4m(即c为1.4m)，则2点处的边缘标定点的补偿值为0.4；此时则认为以0点为圆点，以2点距离0点的距离长度为半径形成的圆上的标定点的补偿值均为0.4；其中2点距离0点的距离长度为1点距离0点的距离长度的2倍。
依次类推，则认定在横轴上的3点处的边缘标定点与待测光学模组间的距离值为1.6m，认定3点处的边缘标定点的补偿值为0.6。其中3点距离0点的距离长度为1点距离0点的距离长度的3倍。
但是现有技术中只是通过测量一定数量的标定点处的距离值得到标定点的补偿值，在根据类推方式获得其他标定点处的补偿值；但是通过类推方式获得的补偿值并非精确的；而且现有技术中也无法确定0点中心标定点与1点的边缘标定点之间的其他边缘标定点处的补偿值，所以现有技术中只能得到特定边缘标定点处的补偿值，而且特定边缘标定点处的补偿值呈等差数列(其实采用这种方式获得的补偿值是不准确的)；在对待测光学模组获得的图像进行补偿时，也只能对特定边缘标定点处的图像进行补偿，使得最后得到的光学模组的平面度并不准确。
其中“特定边缘标定点”定义为以中心标定点为中心点，最靠近所述中心标定点的边缘标定点与中心标定点的距离为参考值，相邻两个其他边缘标定点间的距离与参考值相等，则边缘标定点为特定边缘标定点。其中图1中1点处的边缘标定点和2点处的边缘标定点为特定边缘标定点，0点中心标定点与1点处边缘标定点间的边缘标定点为非特定边缘标定点。
本例子中，在确定边缘标定点处的补偿值时，将所述中心标定点作为坐标原点，以及根据参照值，多个所述边缘标定点和多个实际距离值进行曲面拟合，得到拟合方程；所述拟合方程被配置为用于确定多个所述边缘标定点的补偿值。本例子能够根据拟合方程确定任意边缘标定点处的补偿值，将所述拟合方程应用到光学模组中时，能够提高光学模组的平面度。
具体地，本发明将中心标定点作为坐标原点建立坐标系，其中以标定点作为坐标系的横轴，中心坐标点对应的距离值和实际距离值作为坐标系的纵轴。
将中心标定点，中心标定点对应的距离值，多个边缘标定点以及多个边缘标定点测得的实际距离值进行曲面拟合得到拟合方程。
可选地，为了使得拟合方程更加精确，通常测得多个实际距离值；例如可以通过测量20～40个边缘标定点获得20～40个实际距离值。
可选地，根据最小二乘法确定所述拟合方程中的参数。
例如，采用曲面拟合方法获得的拟合图像大致呈抛物面，则确定拟合方程为：
Figure BDA0002288065000000061
使用最小二乘法得到拟合方程中给的参数，其中公式(1)中的参数为a，b，c三个系数的值，进而得到准确的拟合方程。
可选地，根据距离值和实际距离值得到拟合图像，其中拟合图像并不限于椭圆抛物面，还可以是其他形式的曲面。例如所述拟合方程为曲面方程，曲面方程包括圆柱面，双曲柱面，椭圆柱面等。
在一个例子中，如图2所示，待测光学模组照射102在标定板101的光源是发散的，即当待测光学模组发射光线，所述光线射至所述中心标定点得到所述中心标定点与所述待测光学模组间的距离值时，同时也能够得到多个边缘标定点与待测光学模组间的多个实际距离值。其中待测光学模组被配置为与外部计算机电连接，所述外部计算机能够记录并显示所述距离值和多个实际距离值；或者待测光学模组被配置为能够将所述距离值和多个实际距离值存储在其存储器中并通过其显示器进行显示。
可选地，多个所述边缘标定点位于所述中心标定点的周围，例如如图2所示，1点处的标定点，2点处的标定点，4点～10点处的标定点均为边缘标定点。
可选地，多个所述边缘标定点呈阵列方式均匀分布在所述标定板上。如图2所示，0点表示为中心标定点，1点，2点，4点-10点均表示为边缘标定点，其中中心标定点位于标定板101的几何中心，边缘标定板呈矩形阵列或圆形阵列方式均匀分布。
可选地，所述标定板101的表面为平面。具体地，所述标定板101与待测光学模组102相对设置时，标定板101面对所述待测光学模组102的表面为平面。即标定板101的表面呈平而直，提高边缘标定点处的补偿值的精确度，进而提高光学模组的平面度的精准度。
根据本发明另一方面，提供一种采用上述所述的确定补偿值的方法确定光学模组平面度的方法，所述方法包括以下步骤：
使所述拟合方程设置在光学模组的处理器中；
将已设置所述拟合方程的光学模组与被摄对象相对设置；
所述被摄对象具有所述中心标定点和多个所述边缘标定点；使多个所述边缘标定点对应的实际距离值与参照值作差值得到多个所述边缘标定点的多个补偿值；
将已设置所述拟合方程的光学模组发射光线射至所述被摄对象，根据多个所述补偿值对光学模组获得的第一图像进行补偿，得到第二图像；
所述第二图像被配置为标志所述已设置所述拟合方程的光学模组的平面度。
具体地，如图3至图4所示，在采用上述所述确定补偿值的方法进行待测光学模组的平面度确定时，将确定补偿值的方法中得到的拟合方程设置在待测光学模组的处理器中，用于对光学模组获得的第一图像进行补偿。
例如，光学模组的处理器中设置平面度算法，所述拟合方程设置在所述平面度算法中。
在进行待测光学模组的平面度确定时，将已设置所述拟合方程的光学模组与被摄对象相对设置；例如所述被摄对象可以是幕布等。本例子中涉及的光学模组均为“已设置所述拟合方程的光学模组”。
其中被摄对象与光学模组相对设置，具体地，所述被摄对象与所述光学模组之间设置预定距离，所述预定距离被配置为能够使得光学模组发射的光线照射到所述被摄对象的边缘。即光学模组能够照射到被摄对象的全景。
其中预定距离的选择与被摄对象的尺寸相关。本例子中预定距离为1m，即被摄对象的几何中心点距离光学模组间垂直距离为1m。
所述被摄对象具有中心标定点和多个边缘标定点；根据拟合方程使多个所述边缘标定点对应的实际距离值与参照值作差值得到多个所述边缘标定点的多个补偿值；
其中被摄对象中的中心标定点位于被摄对象的几何中心，多个边缘标定点位于中心标定板的周围。
具体地，使光学模组发射光线，所述光线射至所述被摄对象，根据多个所述补偿值对光学模组获得的第一图像进行补偿，得到第二图像；
例如，光学模组获得第一图像时，光学模组中处理器中的平面度算法自动启动，这时平面度算法中已经包含了所述拟合方程，通过拟合方程得到多个边缘标定点处的补偿值，根据补偿值对第一图像进行补偿。
具体地，所述被摄对象具有标定点，所述标定点包括中心标定点，和边缘标定点，其中边缘标定点能够尽可能覆盖所述被摄对象的表面。例如被摄对象的表面具有边缘标定点2，和边缘标定点4-10，其中如图3所示，光学模组获得的第一图像同样的具有所述边缘标定点2，和所述边缘标定点4-10。光学模组发射光线，所述光线射至被摄对象获得第一图像，其中所述第一图像并不在光学模组的显示器上进行显示。
其中，根据边缘标定点2，和边缘标定点4-10处的补偿值，具体地，利用拟合方程，将边缘标定点2，和边缘标定点4-10对应的横轴坐标值带入拟合方程中，分别得到与不同边缘标定点对应的实际距离值，将得到的实际距离值与中心标定点0处对应的距离值作差值，分别得到不同边缘标定点对应的补偿值，对光学模组获得的第一图像进行补偿，得到第二图像。如图4所示，为对第一图像补偿后获得的第二图像，
其中所述中心标定点和多个所述边缘标定点分别对应的坐标值为所述拟合方程中的已知变量，即被摄对象上的任意边缘标定点的坐标值可以根据中心标定点建立坐标系得到。
具体地，当待测光学模组获得第一图像时，待测光学模组中处理器中平面度算法自动启动，这时平面度算法中已经包含了本发明中确定补偿值的方程，通过确定补偿值的方程对第一图像进行补偿。
例如，光学模组获得的第一图像如图3所示，其中第一图像具有与被摄对象对应的所述边缘标定点2，和所述边缘标定点4-10。即将边缘标定点对应的坐标值带入拟合方程中，得到边缘标定点对应的实际距离值；将实际距离值与中心标定点的距离值作差值，得到的差值为边缘标定点的补偿值。
例如，中心标定点0处的补偿值为0，则第一图像在此处不进行图像补偿；边缘标定点2处的补偿值为0.1，则第一图像在此处图像补偿0.1，即在此处将图像向上拉伸0.1；边缘标定点4处的补偿值为0.05，则第一图像在此处图像补偿0.05，即在此处将图像向上拉伸0.05。以此方式，计算出第一图像任意边缘标定点处的补偿值，并对第一图像上的任意边缘标定点处的图像进行补偿，得到补偿后的第二图像；如图4所示，其中光学模组呈现出的补偿后的第二图像，所述第二图像为平面，即第二图像呈平而直，所述第二图像被配置为标志所述已设置所述拟合方程的光学模组的平面度。
可选地，本例子中边缘标定点处的补偿值都为正值，即补偿方式为第一图像在所述边缘标定点处向内拉伸0.1，其中“向内”为在垂直于第一图像的方向向内拉伸。当边缘标定点处的补偿值为负值时，即补偿方式为第一图像在所述边缘标定点处向外拉伸0.1，其中“向外”为在垂直于第一图像的方向向外拉伸。
本发明采用曲面拟合方法获得拟合方程，根据拟合方程能够得到任意边缘标定点处的补偿值，使得任意标定点处的补偿值更为精准；同时将所述拟合方程应用到光学模组中也提高了光学模组的平面度的精准度。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种确定补偿值的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
提供放置区，所述放置区被配置为用于放置待测光学模组；
设置标定板，所述标定板具有标定点，所述标定点包括中心标定点，和多个边缘标定点，所述中心标定点处于所述标定板的几何中心；
使位于所述放置区的待测光学模组正对所述中心标定点设置，使所述待测光学模组发射光线，所述光线射至所述中心标定点得到所述中心标定点与所述待测光学模组间的距离值，将所述距离值作为参照值；
使所述光线射至多个所述边缘标定点得到多个所述边缘标定点与所述待测光学模组间的多个实际距离值；
将所述中心标定点作为坐标原点，以及根据参照值，多个所述边缘标定点和多个实际距离值进行曲面拟合得到拟合方程；
所述拟合方程被配置为用于确定多个所述边缘标定点的补偿值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定板的表面为平面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个所述边缘标定点位于所述中心标定点的周围。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拟合方程为曲面方程。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，根据最小二乘法确定所述拟合方程中的参数。
6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的方法确定光学模组平面度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
使所述拟合方程设置在光学模组的处理器中；
将已设置所述拟合方程的光学模组与被摄对象相对设置；
所述被摄对象具有所述中心标定点和多个所述边缘标定点；使多个所述边缘标定点对应的实际距离值与参照值作差值得到多个所述边缘标定点的多个补偿值；
将已设置所述拟合方程的光学模组发射光线射至所述被摄对象，根据多个所述补偿值对光学模组获得的第一图像进行补偿得到第二图像；
所述第二图像被配置为标志所述已设置所述拟合方程的光学模组的平面度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二图像被配置为光学模组实际显示的图像，所述第二图像为平面。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据多个所述补偿值对所述第一图像进行拉伸得到第二图像。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中心标定点和多个所述边缘标定点分别对应的坐标值为所述拟合方程中的已知变量。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，光学模组的处理器中设置平面度算法，所述拟合方程设置在所述平面度算法中。
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