CN114727095A

CN114727095A - 自动对焦误差校准实现方法

Info

Publication number: CN114727095A
Application number: CN202210291995.6A
Authority: CN
Inventors: 陈平
Original assignee: Suzhou Siyuan Kean Information Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Siyuan Kean Information Technology Co ltd
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2022-07-08

Abstract

自动对焦误差校准实现方法，涉及自动对焦技术领域，解决了自动对焦镜头模组使用过程中由于镜头公差、定焦点清晰度受主观判断、测试读数误差影响引起的图像不清晰问题的技术问题，本发明首先通过VCM的粗调焦，然后再针对不同设备的不同情况具体进行精准化调整，可有效解决对对焦镜头模组使用过程中由于镜头公差、定焦点清晰受主观判断、测试读数误差影响引起的图像不清晰的技术问题，同时本申请的技术方案简单，可避免再额外的加设硬件增加成本。

Description

自动对焦误差校准实现方法

技术领域

本发明涉及自动对焦技技术领域，具体涉及自动对焦误差校准实现方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对产品体验要求不断提高。设备在使用范围内应快准狠，这就要求设备快速准确的得到清晰图像。一种方式是镜头景深叠加，虽然可以增加使用范围，但是结构尺寸大，设备笨重，不能满足现有设备的集成化，小型化。另外一种方式是使用光学变焦镜头，此方式虽然可以在使用范围内清晰成像，但是由于尺寸相对较大，对焦速度慢，难以满足快速对焦的要求。

VCM(Voice Coil Motor)自动对焦过程是马达驱动镜头得到不同后焦位置的图像。镜头在某个距离时，不同后焦的图像传送到图像处理器(ISP)处理，得出该图像的统计信息，再把这信息传送到图像算法库。经过图像对比算法找到清晰图像，最后马达将镜头驱动到清晰图像位置，即认为对焦成功。此方式对焦速度比较慢。它对人的配合提出更高的要求，保证采集图像人应不动；人若有移动，对焦位置将会改变，即图像会不清晰，这无疑对操作人员提出了更高的要求，虹膜识别对自动对焦算法设计的要求就是快速准确地完成对焦，VCM自动对焦另一种方式以测距法做辅助，摄像头发出红外光、超声波或激光，并接收返回光线，计算物距，根据此距离实现对焦，此方法精度会略差。

为了解决采用VCM自动对焦模组在设备上校准，补偿镜头定焦清晰度主观判断、镜头公差、测试读数误差带来的图像不清晰的技术问题，为此，本发明提供自动对焦误差校准实现方法。

发明内容

本发明的目的在于：为解决背景技术中提出的技术问题，本发明提供自动对焦误差校准实现方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

自动对焦误差校准实现方法，包括以下步骤：

S1、在原始设备的顶部安装摄像头，根据摄像头模组像素、视场角大小和使用距离制定合适的标准检测chart纸；

S2、根据原始设备使用距离选择合适行程的VCM马达；

S3、测试使用距离内，不同物距以及该物距下获得清晰图像的对焦步数；

S4、对S3中的物距、对焦步数进行曲线拟合，得到物距和对焦步数的原始拟合曲线；

S5、将S4中得到的拟合曲线加载到设备中实现VCM粗调焦；

S6、以激光/超声波测量人与镜头之间的距离L，记人与镜头之间距离为L时获得清晰图像对应的对焦步数为A1，将VCM马达驱动至距离L时对应的对焦步数A1；

S7、固定待校准设备与人之间的距离为L，记人与镜头之间距离为L时获得清晰图像对应的对焦步数为A2；

S8、计算待校准设备与人之间距离为L时对应的对焦步数A2与原始设备与人之间距离为L时对应的对焦步数A1之间的差值a；

S9、将S4中得到的原始拟合曲线移动a即得到待校准设备的拟合曲线，从而实现对待校准设备的校准。

进一步地，所述S1中摄像头主要由传感器、音圈马达和镜头组成。

进一步地，所述S2中选择合适行程VCM的具体方式为：所述S2中选择合适行程VCM的具体方式为：在使用距离内,选定镜头的后焦变化量应该小于或等于VCM马达的行程。

进一步地，所述S4中进行曲线拟合所采用的工具为matlab，具体采用的为matlab中的curve fitting。

本发明的有益效果：本发明采用VCM自动对焦校准方案能够精准快速的对焦成功，用直接在设备上校准，补偿测距、镜头定焦点清晰度的主观判断、镜头公差等因素影响。每台设备会有匹配的、精准度高的曲线，设备可以快速准确对焦，得到清晰图像，减少或避免虹膜识别出现难识别、误识别的现象，同时可以减小设备体积，轻巧、便携。

附图说明

图1为本发明设备和摄像头安装位置关系图；

图2为本发明测试数据采用matlab拟合得到的对焦曲线；

图3为本发明调整不同设备拟合曲线的对焦曲线；

图4为本发明对不同设备进行校准的流程图；

附图标记：01-摄像头、02-设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-4所示，自动对焦误差校准实现方法，包括以下步骤：

S2、根据原始设备使用距离选择合适行程的VCM马达，具体为根据物距和步数之间形成的曲线进行选择；

S5、将S4中得到的拟合曲线加载到设备中实现VCM粗调焦；

本发明的工作过程主要分为两个部分：首先实现对VCM的粗对焦，包括对物距、对焦步数进行拟合得到拟合曲线，采用拟合曲线实现对VCM的粗对焦；其次，对不同设备图像存在差异的解决，包括原始设备距离L对应对焦步数A1，待校准设备距离L对应对焦步数A2，将A2与A1作差，得到的差值用于对待校准设备的拟合曲线进行校准，从而实现不同设备图像差异的校准。

具体如下：根据设备的使用距离、镜头焦距、传感器像元尺寸参数，由物象关系计算虹膜直径值，计算的目的在于虹膜直径值满足虹膜识别的标准以确保虹膜信息充足，其中物象关系具体为：xx'＝ff'，其中，x为物距，x'为像距，f为物方焦距，f'为像方焦距，选择在使用距离内均可采集清晰的虹膜图像的VCM摄像头模组，在使用距离范围内，测试镜头与chart纸之间不同物距下对应清晰图像的对焦步数，采集过程中选取足够的采样点，以保证测试曲线的准确性，将测试数据用matlab完成拟合，得到拟合曲线；驱动算法将拟合曲线编码加载到设备中，实现VCM的粗对焦，设备在使用中，使用高精度的激光/超声波测距，测量人与镜头的距离，通过测距返回的距离将VCM马达驱动至该距离对应的对焦步数，根据产品精度需求，在此距离加算法微调整处理，即就是在算法粗对焦完成后，变化对焦步数在其附近继续取图像，取得的图像由模糊到清晰再到模糊，找到其中最清晰的图像，从而得到更清晰的图像；由于模组镜头公差、定焦点清晰点的主观判断、测试读数误差，使得不同设备图像存在差异，设备在固定距离L取清晰图像，记录此距离下的对焦步数A2，原始曲线距离L的原始对焦步数为A1，设备对焦步数A2与原始对焦步数A1差值为a，将此设备的曲线在原有基础上移动a，使得对焦曲线做上下移动，这样设备可清晰快速对焦，从而得到清晰图像，采用该方式可消除设备间对焦曲线的差异，从而可实现快捷清晰对焦的目的。

由技术常识可知，本发明可以通过其他的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.自动对焦误差校准实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2、根据原始设备使用距离选择合适行程的VCM马达；

S5、将S4中得到的拟合曲线加载到设备中实现VCM粗调焦；

2.根据权利要求1所述的自动对焦误差校准实现方法，其特征在于，所述S1中摄像头主要由传感器、音圈马达和镜头组成。

3.根据权利要求1所述的自动对焦误差校准实现方法，其特征在于，所述S2中选择合适行程VCM的具体方式为：在使用距离内,选定镜头的后焦变化量应该小于或等于VCM马达的行程。

4.根据权利要求1所述的自动对焦误差校准实现方法，其特征在于，所述S4中进行曲线拟合所采用的工具为matlab，具体采用的为matlab中的curve fitting。