对焦检测系统及对焦检测方法技术方案

一种对焦检测系统包括测试图板、摄像装置与电脑。测试图板具有两种颜色，且两种颜色之间形成交界处，交界处呈斜向排列。摄像装置以一焦距下拍摄测试图板以取得图像。电脑执行下列步骤：旋转图像，以使交界处的影像区域呈垂直方向排列；取得旋转后的图像于水平方向的多个灰阶值并绘制灰阶曲线，灰阶曲线的关系式为边缘扩散函数；将边缘扩散函数进行一次微分以取得线扩散函数；将线扩散函数进行傅立叶转换以取得空间频率响应函数再换算成调制转换函数；再行判断摄像装置的焦距是否需要调整，藉此提高效率，并提供对焦检测方法用于所述对焦检测系统。

Focusing detection system and focusing detection method

A focus detection system comprises a test board, camera and computer. The test board has two colors, and the junction between the two colors is formed, and the junction is obliquely arranged. Camera device with a focal length to obtain the image capture test board. Perform the following steps: computer image rotation, so that the image area at the junction is arranged in the vertical direction; a plurality of gray-scale images obtained after rotation in the horizontal direction and the value of gray relation curve drawing, gray curve of the edge spread function; edge spread function to achieve a differential line spread function; line Fu Liye spread function to obtain the spatial frequency response function conversion and then converted into modulation transfer function; and then determine whether the camera focal length need to be adjusted to improve the efficiency, and provide a focus detection method for the focusing detection system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种检测技术，且特别是有关于一种对焦检测系统及使用对焦检测系统的对焦检测方法。
技术介绍
传统在工厂视觉自动化设备入厂时，会进行视觉模组的调校，而调校过程中针对视觉拍照物的焦距调适具有以下几个问题。A.效率差：因焦距调整主要是靠手动，并使用人眼观察相机成像时的清晰度，若设备较复杂，可能无法一人完成调适工作，导致调适效率差。B.标准不一：每部设备调适时皆使用人眼判断清晰度，无法达到设备与设备间的统一标准，甚至多人调适设备更有显著差异。
技术实现思路
本专利技术提出一种对焦检测系统及方法，以解决先前技术的问题。在本专利技术的一实施例中，本专利技术所提出的对焦检测系统包括测试图板、摄像装置与电脑。测试图板至少具有两种颜色，且两种颜色之间形成一交界处，交界处呈一斜向排列。摄像装置以一焦距下拍摄测试图板以取得一图像，图像包括测试图板上两种颜色的交界处的影像区域。电脑电性连接摄像装置，电脑具有一预设调制转换函数值及对应的一预设空间频率值，电脑至少执行下列步骤：自摄像装置取得图像；旋转图像，以使交界处的影像区域呈一垂直方向排列；取得旋转后的图像于一水平方向的多个灰阶值并绘制一灰阶曲线，灰阶曲线的关系式为一边缘扩散函数；将边缘扩散函数进行一次微分以取得一线扩散函数；将线扩散函数进行傅立叶转换以取得一空间频率响应函数，并将空间频率响应函数换算成一调制转换函数，其中所述调制转换函数通过代入一调制转换函数值能够取得对应的一空间频率值；通过所述调制转换函数代入所述预设调制转换函数取得对应的所述空间频率值；判断调制转换函数值对应的空间频率值是否高于预设空间频率值；以及当空间频率值低于预设空间频率值，则产生摄像装置的焦距需调整的检测结果。在本专利技术的一实施例中，两种颜色分别为黑色及白色。在本专利技术的一实施例中，取得旋转后的图像于水平方向的多个灰阶值并绘制灰阶曲线的步骤更包括：取得旋转后的图像中靠近交界处的影像区域于水平方向的多个像素值及对应多个像素值的多个灰阶值以绘制灰阶曲线。在本专利技术的一实施例中，空间频率的单位为周期/像素。在本专利技术的一实施例中，测试图板为刚性材质。在本专利技术的一实施例中，焦距为摄像装置中的一感光元件模组与一镜片组之间的距离。在本专利技术的一实施例中，摄像装置更包括镜头、调焦装置与光源，光源连接镜头，镜头连接感光元件模组，镜头位于感光元件模组与光源之间，且镜头包括镜片组，调焦装置连结镜头以调整所述焦距。在本专利技术的一实施例中，摄像装置以调整后的另一焦距下拍摄测试图板以取得另一图像，另一图像包括测试图板上两种颜色的交界处的影像区域，并将另一图像传送至电脑。在本专利技术的一实施例中，本专利技术所提出的对焦检测方法用于一对焦检测系统，对焦检测系统包括一测试图板、一摄像装置及一电脑，测试图板至少具有两种颜色，且两种颜色之间形成一交界处，交界处呈一斜向排列，电脑电性连接摄像装置，电脑具有一预设调制转换函数值及对应的一预设空间频率值。对焦检测方法包括下列步骤：透过摄像装置以一焦距下拍摄测试图板以取得一图像，图像包括测试图板上的两种颜色的交界处的影像区域；电脑自摄像装置取得图像；旋转图像，以使交界处的影像区域呈一垂直方向排列；取得旋转后的图像于一水平方向的多个灰阶值并绘制一灰阶曲线，灰阶曲线的关系式为一边缘扩散函数；将边缘扩散函数进行一次微分以取得一线扩散函数；将线扩散函数进行傅立叶转换以取得一空间频率响应函数，并将空间频率响应函数换算成调制转换函数，其中所述调制转换函数通过代入一调制转换函数值能够取得对应的一空间频率值；通过所述调制转换函数代入所述预设调制转换函数取得对应的所述空间频率值；判断调制转换函数值对应的空间频率值是否高于预设空间频率值；以及当空间频率值低于预设空间频率值，则产生摄像装置的焦距需调整的检测结果。在本专利技术的一实施例中，两种颜色分别为黑色及白色。在本专利技术的一实施例中，取得旋转后的图像于水平方向的多个灰阶值并绘制灰阶曲线的步骤更包括：取得旋转后的图像中靠近交界处的影像区域于水平方向的多个像素值及对应多个像素值的多个灰阶值以绘制灰阶曲线。在本专利技术的一实施例中，空间频率的单位为周期/像素。在本专利技术的一实施例中，测试图板为刚性材质。在本专利技术的一实施例中，焦距为摄像装置中的一感光元件模组与一镜片组之间的距离。在本专利技术的一实施例中，摄像装置更包括一镜头、一调焦装置与一光源，光源连接镜头，镜头连接感光元件模组，镜头位于感光元件模组与光源之间，且镜头包括镜片组，调焦装置连结镜头以调整所述焦距。在本专利技术的一实施例中，对焦检测方法更包括：透过摄像装置以调整后的另一焦距下拍摄测试图板以取得另一图像，另一图像包括测试图板上的两种颜色的交界处的影像区域，并将另一图像传送至电脑。综上所述，本专利技术的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本专利技术提出一个自动计算焦距评估分数的架构，并使用此架构来取得摄像装置于所述焦距下的参考值(即，空间频率值)并与一预设标准参考值(即，预设空间频率值)比较，方便判断该焦距下的成像的清晰度是否已达标准。以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本专利技术的技术方案提供更进一步的解释。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：图1是依照本专利技术一实施例的一种检测机台的立体图；图2是依照本专利技术一实施例的一种对焦检测系统的示意图；图3是依照本专利技术一实施例的一种测试图板的平面示意图；图4是绘示本专利技术一实施例的一种图像；图5是绘示本专利技术一实施例的一种灰阶曲线；图6A是绘示本专利技术一实施例的一种线扩散函数的灰阶图形；图6B是绘示本专利技术一实施例的一种线扩散函数的曲线图；图7A是绘示本专利技术一实施例的一种清晰的图像；图7B是绘示本专利技术一实施例的一种调制转换函数的曲线图；图8A是绘示本专利技术另一实施例的一种非清晰的图像；以及图8B是绘示本专利技术另一实施例的一种调制转换函数的曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的叙述更加详尽与完备，可参照所附的图式及以下所述各种实施例，图式中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本专利技术造成不必要的限制。于实施方式与申请专利范围中，涉及『耦接(coupledwith)』的描述，其可泛指一元件透过其他元件而间接连接至另一元件，或是一元件无须透过其他元件而直接连接至另一元件。于实施方式与申请专利范围中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『所述』可泛指单一个或数个。本文中所使用的『约』、『大约』或『大致』是用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以『约』、『大约』或『大致』所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分的二十以内，较佳地是于百分的十以内，而更佳地则是于百分五的以内。图1是依照本专利技术一实施例的一种检测机台100的立体图。如图1所示，检测机台100包括摄像装置110、承载平台120与移动装置130。待测物可置于承载平台120上，移动装置130连结摄像装置110，通过移动装置130带动摄像装置110以使摄像装置110得以沿着垂直于承载平台120的方向上下移动，从而调整摄像装置110与待测物之间的物距。举例而言，移动装置130可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对焦检测系统，其特征在于，包括：一测试图板，至少具有两种颜色，且所述两种颜色之间形成一交界处，所述交界处呈一斜向排列；一摄像装置，所述摄像装置以一焦距下拍摄所述测试图板以取得一图像，所述图像包括所述测试图板上所述两种颜色的所述交界处的影像区域；以及一电脑，电性连接所述摄像装置，所述电脑具有一预设调制转换函数值及对应的一预设空间频率值，所述电脑至少执行下列步骤：自所述摄像装置取得所述图像；旋转所述图像，以使所述交界处的所述影像区域呈一垂直方向排列；取得旋转后的所述图像于一水平方向的多个灰阶值并绘制一灰阶曲线，所述灰阶曲线的关系式为一边缘扩散函数；将所述边缘扩散函数进行一次微分以取得一线扩散函数；将所述线扩散函数进行傅立叶转换以取得一空间频率响应函数，并将所述空间频率响应函数换算成一调制转换函数，其中所述调制转换函数通过代入一调制转换函数值能够取得对应的一空间频率值；通过所述调制转换函数代入所述预设调制转换函数取得对应的所述空间频率值；判断所述调制转换函数值对应的所述空间频率值是否高于所述预设空间频率值；以及当所述空间频率值低于所述预设空间频率值，则产生所述摄像装置的所述焦距需调整的检测结果。...

【技术特征摘要】
1.一种对焦检测系统，其特征在于，包括：一测试图板，至少具有两种颜色，且所述两种颜色之间形成一交界处，所述交界处呈一斜向排列；一摄像装置，所述摄像装置以一焦距下拍摄所述测试图板以取得一图像，所述图像包括所述测试图板上所述两种颜色的所述交界处的影像区域；以及一电脑，电性连接所述摄像装置，所述电脑具有一预设调制转换函数值及对应的一预设空间频率值，所述电脑至少执行下列步骤：自所述摄像装置取得所述图像；旋转所述图像，以使所述交界处的所述影像区域呈一垂直方向排列；取得旋转后的所述图像于一水平方向的多个灰阶值并绘制一灰阶曲线，所述灰阶曲线的关系式为一边缘扩散函数；将所述边缘扩散函数进行一次微分以取得一线扩散函数；将所述线扩散函数进行傅立叶转换以取得一空间频率响应函数，并将所述空间频率响应函数换算成一调制转换函数，其中所述调制转换函数通过代入一调制转换函数值能够取得对应的一空间频率值；通过所述调制转换函数代入所述预设调制转换函数取得对应的所述空间频率值；判断所述调制转换函数值对应的所述空间频率值是否高于所述预设空间频率值；以及当所述空间频率值低于所述预设空间频率值，则产生所述摄像装置的所述焦距需调整的检测结果。2.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述两种颜色分别为黑色及白色。3.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述取得旋转后的所述图像于所述水平方向的多个灰阶值并绘制所述灰阶曲线的步骤更包括：取得旋转后的所述图像中靠近所述交界处的所述影像区域于所述水平方
\t向的多个像素值及对应所述多个像素值的多个灰阶值以绘制所述灰阶曲线。4.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述空间频率的单位为周期/像素。5.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述测试图板为刚性材质。6.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述焦距为所述摄像装置中的一感光元件模组与一镜片组之间的距离。7.如权利要求6所述的对焦检测系统，其特征在于，所述摄像装置更包括一镜头、一调焦装置与一光源，所述光源连接所述镜头，所述镜头连接所述感光元件模组，所述镜头位于所述感光元件模组与所述光源之间，且所述镜头包括所述镜片组，所述调焦装置连结所述镜头以调整所述焦距。8.如权利要求1所述的对焦检测系统，其特征在于，所述摄像装置以调整后的另一焦距下拍摄所述测试图板以取得另一图像，所述另一图像包括所述测试图板上所述两种颜色的所述交界处的影像区域，并将所述另一图像传送至所述电脑。9.一种对焦检测方法，用于一对焦检测系统，所述对焦检...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄子德，
申请(专利权)人：和硕联合科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71