双光路高质量检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种双光路高质量检测装置及检测方法，该检测装置包括光源一、分辨率测试卡一、近摄镜、安装座、摄相机、光源二、分辨率测试卡二以及反光镜，所述反光镜能沿水平光轴方向在工作位置和非工作位置之间来回移动，所述反光镜在中焦视频监控摄像镜头和长焦视频监控摄像镜头成像质量检测时移动至工作位置，所述反光镜在短焦视频监控摄像镜头成像质量检测时移动至非工作位置。该检测装置及方法通过双光路和三组近摄镜满足了2.5～75mm焦距范围的视频监控摄像镜头像质的检测，近摄镜的加入不仅不影响视频监控摄像镜头已校好的成像质量，而且能将近的物距拉长，将远的物距变短，实现了检测设备的小型化。

【技术实现步骤摘要】
双光路高质量检测装置及检测方法
本专利技术涉及光学领域，特别涉及一种双光路高质量检测装置及检测方法。
技术介绍
随着视频摄像技术全面进入百万总像素以上高清图像质量时代的到来，作为与之配套的关键部件——摄像镜头的成像质量也要求大幅提高(目前企业要求达到500-1000万左右)。由于它的产量很大，因此如何有效地检测这类镜头的成像质量成为国内外光学界关注的焦点。从目前看,具备行业检测标准、能适应不同焦距需求、直观性和性价比来看，采用分辨率测试卡方法比较适用。特别是在和摄像机直接结合，更能体现镜头在摄像系统的成像效果。通过更换彩色测试卡，它还能做到其他方法难于做到的直观检测镜头色还原的效果。采用电视测试卡方法的原理是：把反射照明光源或透射光源(如LED面板光源)照明的标准测试卡或伞形鉴别率图，经待测镜头直接成像在摄像机的靶面(CCD或CMOS器件)上。通过电光转换，在显示器上可看到测试卡的图像。根据行业测试规定，测试时应满足如下主要条件：1、所成的标准测试卡的图像必须满靶；2、所成的标准测试卡图像的对比度必须达到8级程度；3、标准测试卡上的照度在1000Lux左右。在满足上述条件下，从显示器上能分辨出垂直或水平方向相邻两条线间的最小的间距即为待测镜头的电视分辨率(它的单位是电视线/帧)。由于摄像机对靶面的扫描是呈长方形(水平长度：垂直长度一般是4：3或16：9)，因此水平电视分辨率不等于垂直电视分辨率。如果选取的摄像机和显示器的成像质量和电视分辨率远高于待测镜头所需的电视分辨率，可以认为在显示屏上所看到的结果即为待测镜头最高的电视分辨率和它能达到的最好的电视成像质量。根据测算，在4：3格式情况，摄像器件的总像素数和电视线/帧之间的关系大致为：标称30万像素，中心视场电视分辨率不低于200电视线/帧；130万像素，不低于400电视线/帧；200万像素，不低于600电视线/帧；300万像素，不低于1000电视线/帧；500万像素，不低于1500电视线/帧；800万像素不低于2000电视线/帧。目前，国内外采用电视测试卡方法的技术方案，都采用单光路。为了能满足所成的标准测试卡的图像必须满靶的要求，在检测同一镜头的各种焦距和不同距离的成像质量时，必须反复调整物距和像距，检测效率很低，对多焦点和变焦镜头几乎无能为力。在检测长、中焦距镜头时，只能用加大测试卡的尺寸或用拉长物距的办法来解决，大大增加检测设备的空间，使之难于广泛使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服以上缺点，提供一种双光路高质量检测装置及检测方法，该检测装置及方法通过双光路和三组近摄镜满足了2.5～75mm焦距范围的视频监控摄像镜头像质的检测，近摄镜的加入不仅不影响视频监控摄像镜头已校好的成像质量，而且能将近的物距拉长，将远的物距变短，实现了检测设备的小型化。本专利技术是这样实现的：方案(一)：一种双光路高质量检测装置，其特征在于：该检测装置包括光源一、分辨率测试卡一、近摄镜、用于放置视频监控摄像镜头的安装座、摄相机、光源二、分辨率测试卡二以及反光镜，所述光源一、分辨率测试卡一、近摄镜、安装座、摄相机沿光线入射方向依次设置于竖直光轴上，所述光源二、分辨率测试卡二沿光线入射方向依次设置于与竖直光轴相垂直的水平光轴上，所述水平光轴位于近摄镜和分辨率测试卡一之间，所述近摄镜包括近摄镜一、近摄镜二和近摄镜三，所述视频监控摄像镜头包括短焦视频监控摄像镜头、中焦视频监控摄像镜头和长焦视频监控摄像镜头，所述近摄镜一、近摄镜二和近摄镜三分别用于短焦视频监控摄像镜头、中焦视频监控摄像镜头和长焦视频监控摄像镜头成像质量的检测且能根据所检测的镜头对应切换至位于竖直光轴的工作位置上，所述反光镜能沿水平光轴方向在工作位置和非工作位置之间来回移动，所述反光镜在中焦视频监控摄像镜头和长焦视频监控摄像镜头成像质量检测时移动至工作位置，反光镜在工作位置时与水平光轴和竖直光轴均呈45°且反光镜的中心与视频监控摄像镜头光轴的中心相重合，所述反光镜在短焦视频监控摄像镜头成像质量检测时移动至非工作位置，所述反光镜在非工作位置时位于短焦视频监控摄像镜头的边缘视场外。为了进一步实现设备的小型化，所述检测装置的各光学元件需满足以下条件：7＜Δ1＜10；15＜Δ2＜30；15＜Δ3＜30；其中，Δ1为短焦视频监控摄像镜头第一面到近摄镜一的间隔；Δ2为中焦视频监控摄像镜头第一面到近摄镜二的间隔；Δ3为长焦视频监控摄像镜头第一面到近摄镜三的间隔。为了便于检测人员进行观察评判，所述检测装置还包括与摄像机相连接的用于显示成像在摄像机的CMOS上图像的高清LCD显示器。优选的，所述近摄镜一包括第一透镜以及与第一透镜组成密接胶合组的第二透镜，所述近摄镜二包括第三透镜以及与第三透镜组成密接胶合组的第四透镜，所述近摄镜三包括第五透镜以及与第五透镜组成密接胶合组的第六透镜，组成各近摄镜的光学元件必须满足以下条件：0.01＜Pcd12-Pcd11＜0.02；20＜R12/R11＜26‥‥‥①0.28≦|Φ1/R11-Φ1/R12|‥‥‥②1.50＜n11＜1.54；60＜ν11＜65‥‥‥③1.60＜n12＜1.626；35＜ν12＜38‥‥‥④0.008＜Pcd22-Pcd21＜0.012；4＜|R22/R21|＜6‥‥‥⑤0.4≦|Φ2/R21-Φ2/R22|‥‥‥⑥1.50＜n21＜1.54；60＜ν21＜65‥‥‥⑦1.60＜n22＜1.63；56＜ν22＜61‥‥‥⑧0.001＜Pcd32-Pcd31＜0.006；8＜|R32/R31|＜12‥‥‥⑨0.4≦|Φ3/R31-Φ3/R32|‥‥‥⑩其中，Pcd11、Pcd12、Pcd21、Pcd22、Pcd31、Pcd32分别为第一透镜～第六透镜的相对色散系数；R11、R12、R13、R21、R22、R23、R31、R32、R33分别为第一透镜～第六透镜各面的半径；Φ1～Φ3分别为近摄镜一～近摄镜三的口径；n11、n12、n21、n22、n31、n32分别为第一透镜～第六透镜的折射率；ν11、ν12、ν21、ν22、ν31、ν32分别为第一透镜～第六透镜的阿贝系数。优选的，所述第一透镜为凸凹正透镜，所述第二透镜为凸凹负透镜；所述第三透镜为凸凹正透镜，所述第四透镜为凸凹负透镜；所述第五透镜为凹凸正透镜，所述第六透镜为凹凸负透镜。优选的，所述短焦视频监控摄像镜头的焦距范围为2.5～8mm，所述中焦视频监控摄像镜头的焦距范围为8～20mm，所述长焦视频监控摄像镜头的焦距范围为20～75mm。优选的，所述第一透镜和第三透镜采用H-K9L制成，所述第二透镜和第四透镜采用H-F4制成，所述第五透镜采用H-ZK3制成，所述第六透镜采用H-ZK10制成。为了方便调节视频监控摄像镜头相对近摄镜之间的距离以及切换视频监控摄像镜头，所述安装座包括机架、滑动连接于机架上且可相对机架上下滑动的升降座、设置于机架和升降座之间的用于限制升降座相对机架上下滑动的锁定装置、滑动连接于升降座上且可相对升降座左右移动的滑动座、设置于滑动座上的用于拉动滑动座相对升降座左右移动的拉杆以及两个沿左右方向排列设置于滑动座上的用于放置视频监控摄像镜头的镜头转接圈，所述摄像机固设于升降座下表面上，所述摄像机和升降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光路高质量检测装置，其特征在于：该检测装置包括光源一(1)、分辨率测试卡一(2)、近摄镜(R)、用于放置视频监控摄像镜头(T)的安装座(3)、摄相机(4)、光源二(5)、分辨率测试卡二(6)以及反光镜(7)，所述光源一(1)、分辨率测试卡一(2)、近摄镜(R)、安装座(3)、摄相机(4)沿光线入射方向依次设置于竖直光轴(8)上，所述光源二(5)、分辨率测试卡二(6)沿光线入射方向依次设置于与竖直光轴(8)相垂直的水平光轴(9)上，所述水平光轴(9)位于近摄镜(R)和分辨率测试卡一(2)之间，所述近摄镜(R)包括近摄镜一(10)、近摄镜二(11)和近摄镜三(12)，所述视频监控摄像镜头(T)包括短焦视频监控摄像镜头(13)、中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)，所述近摄镜一(10)、近摄镜二(11)和近摄镜三(12)分别用于短焦视频监控摄像镜头(13)、中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)成像质量的检测且能根据所检测的镜头对应切换至位于竖直光轴(8)的工作位置上，所述反光镜(7)能沿水平光轴(9)方向在工作位置和非工作位置之间来回移动，所述反光镜(7)在中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)成像质量检测时移动至工作位置，反光镜(7)在工作位置时与水平光轴(9)和竖直光轴(8)均呈45°且反光镜(7)的中心与视频监控摄像镜头(T)光轴的中心相重合，所述反光镜(7)在短焦视频监控摄像镜头(13)成像质量检测时移动至非工作位置，所述反光镜(7)在非工作位置时位于短焦视频监控摄像镜头(13)的边缘视场外。...

【技术特征摘要】
1.一种双光路高质量检测装置，其特征在于：该检测装置包括光源一(1)、分辨率测试卡一(2)、近摄镜(R)、用于放置视频监控摄像镜头(T)的安装座(3)、摄相机(4)、光源二(5)、分辨率测试卡二(6)以及反光镜(7)，所述光源一(1)、分辨率测试卡一(2)、近摄镜(R)、安装座(3)、摄相机(4)沿光线入射方向依次设置于竖直光轴(8)上，所述光源二(5)、分辨率测试卡二(6)沿光线入射方向依次设置于与竖直光轴(8)相垂直的水平光轴(9)上，所述水平光轴(9)位于近摄镜(R)和分辨率测试卡一(2)之间，所述近摄镜(R)包括近摄镜一(10)、近摄镜二(11)和近摄镜三(12)，所述视频监控摄像镜头(T)包括短焦视频监控摄像镜头(13)、中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)，所述近摄镜一(10)、近摄镜二(11)和近摄镜三(12)分别用于短焦视频监控摄像镜头(13)、中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)成像质量的检测且能根据所检测的镜头对应切换至位于竖直光轴(8)的工作位置上，所述反光镜(7)能沿水平光轴(9)方向在工作位置和非工作位置之间来回移动，所述反光镜(7)在中焦视频监控摄像镜头(14)和长焦视频监控摄像镜头(15)成像质量检测时移动至工作位置，反光镜(7)在工作位置时与水平光轴(9)和竖直光轴(8)均呈45°且反光镜(7)的中心与视频监控摄像镜头(T)光轴的中心相重合，所述反光镜(7)在短焦视频监控摄像镜头(13)成像质量检测时移动至非工作位置，所述反光镜(7)在非工作位置时位于短焦视频监控摄像镜头(13)的边缘视场外。2.根据权利要求1所述的双光路高质量检测装置，其特征在于：所述检测装置的各光学元件需满足以下条件：7＜Δ1＜10；15＜Δ2＜30；15＜Δ3＜30；其中，Δ1为短焦视频监控摄像镜头(13)第一面到近摄镜一(10)的间隔；Δ2为中焦视频监控摄像镜头(14)第一面到近摄镜二(11)的间隔；Δ3为长焦视频监控摄像镜头(15)第一面到近摄镜三(12)的间隔。3.根据权利要求1所述的双光路高质量检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括与摄像机(4)相连接的用于显示成像在摄像机(4)的CMOS上图像的高清LCD显示器(16)。4.根据权利要求1所述的双光路高质量检测装置，其特征在于：所述近摄镜一(10)包括第一透镜(101)以及与第一透镜(101)组成密接胶合组的第二透镜(102)，所述近摄镜二(11)包括第三透镜(111)以及与第三透镜(111)组成密接胶合组的第四透镜(112)，所述近摄镜三(12)包括第五透镜(121)以及与第五透镜(121)组成密接胶合组的第六透镜(122)，组成各近摄镜的光学元件必须满足以下条件：0.01＜Pcd12-Pcd11＜0.02；20＜R12/R11＜26‥‥‥①0.28≦|Φ1/R11-Φ1/R12|‥‥‥②1.50＜n11＜1.54；60＜ν11＜65‥‥‥③1.60＜n12＜1.626；35＜ν12＜38‥‥‥④0.008＜Pcd22-Pcd21＜0.012；4＜|R22/R21|＜6‥‥‥⑤0.4≦|Φ2/R21-Φ2/R22|‥‥‥⑥1.50＜n21＜1.54；60＜ν21＜65‥‥‥⑦1.60＜n22＜1.63；56＜ν22＜61‥‥‥⑧0.001＜Pcd32-Pcd31＜0.006；8＜|R32/R31|＜12‥‥‥⑨0.4≦|Φ3/R31-Φ3/R32|‥‥‥⑩其中，Pcd11、Pcd12、Pcd21、Pcd22、Pcd31、Pcd32分别为第一透镜(101)～第六透镜(122)的相对色散系数；R11、R12、R13、R21、R22、R23、R31、R32、R33分别为第一透镜(101)～第六透镜(122)各面的半径；Φ1～Φ3分别为近摄镜一(10)～近摄镜三(12)的口径；n11、n12、n21、n22、n31、n32分别为第一透镜(101)～第六透镜(122)的折射率；ν11、ν12、ν21、ν22、ν31、ν32分别为第一透镜(101)～第六透镜(122)的阿贝系数。5.根据权利要求4所述的双光路高质量检测装置，其特征在于：所述第一透镜(101)为凸凹正透镜，所述第二透镜(102)为凸凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮亮，赖英辉，王新夏，赖爱光，王亦雄，
申请(专利权)人：福鼎市一雄光学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35