超广角镜头的光轴检测校准方法技术

本发明专利技术公开了一种超广角镜头的光轴检测校准方法，包括以下步骤：（1）、获取超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像所得到的标准像；（2）、将待校准超广角镜头采用夹具夹持，调整所述夹具与图卡之间的距离，使其为d；（3）、根据图卡上各同心圆原像之间的距离以及标准像中各同心圆图像之间的距离计算各椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角

【技术实现步骤摘要】
超广角镜头的光轴检测校准方法
本专利技术涉及一种光轴校准方法，具体地说，是涉及一种基于超广角镜头的光轴检测校准方法。
技术介绍
在同时搭载两个或多个摄像头的电子产品上，一般需要对多个镜头组装的光轴进行校准，目前比较常用的普通镜头校准方法，是采用如图1所示的黑白棋盘格图卡方式，通过软件识别各个交点的位置加以对比，以达到光轴校准的目的，该方法的优势是实现容易，校准精度较高，但无法测试大畸变的镜头的光轴偏移，由于在大畸变的广角镜头中，如图2所示，该棋盘格交点的位置会因镜头自身光学原理原因产生畸变而改变，从而无法判断交点位置的偏移是光轴未对齐造成的，还是畸变造成的。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有具有超广角镜头的光轴校准时无法区分出因镜头自身原因造成的图像畸变还是光轴偏移造成的图像畸变，导致光轴校准精确度低的问题，提出了一种超广角镜头的光轴检测校准方法，可以解决上述问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种超广角镜头的光轴检测校准方法，包括以下步骤：（1）、获取超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像所得到的标准像，所述超广角镜头与所述图卡之间的距离为d，所述图卡上具有若干个同心圆原像，图卡上各同心圆原像之间的距离为已知，计算标准像中各同心圆图像之间的距离；（2）、将待校准超广角镜头采用夹具夹持，调整所述夹具与图卡之间的距离，使其为d，待校准超广角镜头对图卡进行成像，得到实际图像，若待校准超广角镜头的光轴倾斜，相应成像平面倾斜，实际图像中具有数量与图卡中同心圆的数量一致的椭圆图像，实际图像所在的平面为待校准超广角镜头的成像平面；（3）、根据图卡上各同心圆原像之间的距离以及标准像中各同心圆图像之间的距离计算各椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角，并将这些夹角取平均值，作为待校准超广角镜头的成像平面的倾斜角度；（4）、将待校准超广角镜头的成像平面逆着倾斜方向旋转倾斜角度，得到待校准超广角镜头的倾斜校正成像平面。进一步的，步骤（3）中，椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角的计算方法为：（31）、做过所述图卡上同心圆原像的圆心的平面，该平面与所述图卡垂直相交，且该平面与待校准超广角镜头的成像平面相交，标记各同心圆原像与所述平面的交点，为原像标记点，以及标记各椭圆图像与所述平面的交点，为椭圆图像标记点，所述原像标记点与所述椭圆图像标记点一一对应，标记各同心圆图像与所述平面的交点，为标准像标记点，所述标准像标记点与所述椭圆图像标记点一一对应；（32）、将椭圆图像的两个椭圆图像标记点与其对应的两个原像标记点分别连线，并且所述连线的延长线与所述同心圆的中垂线相交，所述连线与图卡的夹角为；（33）、所述椭圆图像所对应同心圆原像的半径L1已知，所对应的同心圆图像的半径L2测量得出，标准像所在平面距离所述连线的延长线与所述同心圆的中垂线交点之间的距离y测量得到，计算所述连线与图卡的夹角：，通过反三角函数计算得出为；（34）、通过三角函数Cosα=(L3^2+(2*L2)^2-c^2)/2*2*L2*L3;Cosβ=(L3^2+c^2-(2*L2)^2)/2*L3*(2*L2)得出待校准超广角镜头的成像平面的倾斜角度；其中，c为所述椭圆图像的椭圆图像标记点与相对应同心圆原像的标准像标记点之间的距离。进一步的，步骤（4）之后，还包括（5）、对待校准超广角镜头进行偏移校正的步骤，待校准超广角镜头的倾斜校正成像平面中校正后的图案为同心正圆，计算所述同心正圆的圆心与所述倾斜校正成像平面中心之间的偏移M，将倾斜校正成像平面逆着偏移方向平移M，得到待校准超广角镜头的倾斜偏移校正成像平面。进一步的，步骤（5）之后，还包括（6）、对待校准超广角镜头进行镜头旋转校正的步骤，所述同心圆原像上标注有基准线，计算所述倾斜校正成像平面中的基准线图像与基准线之间的夹角，将待校准超广角镜头的倾斜偏移校正成像平面逆着基准线图像与基准线的偏移方向旋转夹角，得到待校准超广角镜头的最终校正成像平面。进一步的，步骤（3）与步骤（4）之间还包括判断待校准超广角镜头的成像平面的倾斜角度的步骤，将与设定阈值相比较，若小于设定阈值，则进入步骤（4），否则，判断待校准超广角镜头为不合格产品。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术的超广角镜头的光轴检测校准方法，采用同心圆图卡检测镜头，不受广角镜头大畸变的影响，可以精确的检测出广角镜头的倾斜角度，并进行相应校正。结合附图阅读本专利技术实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中光轴检测所采用的图卡示意图；图2是超广角镜头对图1中图卡成像效果图；图3是本专利技术所提出的超广角镜头的光轴检测校准方法的一种实施例中超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像的示意图；图4是本专利技术所提出的超广角镜头的光轴检测校准方法的一种实施例中所采用的图卡示意图；图5是本专利技术所提出的超广角镜头的光轴检测校准方法的一种实施例中待校准超广角镜头对图卡进行成像的示意图；图6是图5所成像的效果图；图7a是本专利技术所提出的超广角镜头的光轴检测校准方法的一种实施例中平面与图卡平面和标准图像平面的交线示意图；图7b是本专利技术所提出的超广角镜头的光轴检测校准方法的一种实施例中平面与图卡平面和椭圆图像平面的交线示意图；图7c是图7b中计算倾斜角度示意图；图8是待校准超广角镜头图像的偏移校正示意图；图9是待校准超广角镜头图像的Z轴旋转校正示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。实施例一，本实施例提出了一种超广角镜头的光轴检测校准方法，包括以下步骤：S1、获取超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像所得到的标准像，所述超广角镜头与所述图卡之间的距离为d，所述图卡上具有若干个同心圆原像，图卡上各同心圆原像之间的距离为已知，计算标准像中各同心圆图像之间的距离；如图3所示，为超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像的示意图，如图4所示，为本实施例中所采用的图卡，图卡上具有若干个同心圆原像，理想状态下对图卡所成的像为标准像，图形与图卡上的一致（可参图4所示），也即为圆心位于图像中心的同心圆。S2、将待校准超广角镜头采用夹具夹持，调整所述夹具与图卡之间的距离，使其为d，待校准超广角镜头对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超广角镜头的光轴检测校准方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、获取超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像所得到的标准像，所述超广角镜头与所述图卡之间的距离为d，所述图卡上具有若干个同心圆原像，图卡上各同心圆原像之间的距离为已知，计算标准像中各同心圆图像之间的距离；（2）、将待校准超广角镜头采用夹具夹持，调整所述夹具与图卡之间的距离，使其为d，待校准超广角镜头对图卡进行成像，得到实际图像，若待校准超广角镜头的光轴倾斜，相应成像平面倾斜，实际图像中具有数量与图卡中同心圆的数量一致的椭圆图像，实际图像所在的平面为待校准超广角镜头的成像平面；（3）、根据图卡上各同心圆原像之间的距离以及标准像中各同心圆图像之间的距离计算各椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角，并将这些夹角取平均值，作为待校准超广角镜头的成像平面的倾斜角度

【技术特征摘要】
1.一种超广角镜头的光轴检测校准方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、获取超广角镜头在理想状态下对图卡进行成像所得到的标准像，所述超广角镜头与所述图卡之间的距离为d，所述图卡上具有若干个同心圆原像，图卡上各同心圆原像之间的距离为已知，计算标准像中各同心圆图像之间的距离；（2）、将待校准超广角镜头采用夹具夹持，调整所述夹具与图卡之间的距离，使其为d，待校准超广角镜头对图卡进行成像，得到实际图像，若待校准超广角镜头的光轴倾斜，相应成像平面倾斜，实际图像中具有数量与图卡中同心圆的数量一致的椭圆图像，实际图像所在的平面为待校准超广角镜头的成像平面；（3）、根据图卡上各同心圆原像之间的距离以及标准像中各同心圆图像之间的距离计算各椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角，并将这些夹角取平均值，作为待校准超广角镜头的成像平面的倾斜角度；（4）、将待校准超广角镜头的成像平面逆着倾斜方向旋转倾斜角度，得到待校准超广角镜头的倾斜校正成像平面。2.根据权利要求1所述的超广角镜头的光轴检测校准方法，其特征在于，步骤（3）中，椭圆图像与标准像中该椭圆图像所对应的同心圆图像之间的夹角的计算方法为：（31）、做过所述图卡上同心圆原像的圆心的平面，该平面与所述图卡垂直相交，且该平面与待校准超广角镜头的成像平面相交，标记各同心圆原像与所述平面的交点，为原像标记点，以及标记各椭圆图像与所述平面的交点，为椭圆图像标记点，所述原像标记点与所述椭圆图像标记点一一对应，标记各同心圆图像与所述平面的交点，为标准像标记点，所述标准像标记点与所述椭圆图像标记点一一对应；（32）、将椭圆图像的两个椭圆图像标记点与其对应的两个原像标记点分别连线，并且所述连线的延长线与所述同心圆的中垂线相...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晨阳，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37