用于动态地校准图像捕获装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于动态地校准图像捕获装置的方法，该方法包括：a)确定至场景内的对象的距离(DCRT,DEST)；b)确定用于所确定的距离的第一透镜致动器设置(DAC

【技术实现步骤摘要】
用于动态地校准图像捕获装置的方法
本专利技术涉及用于动态地校准图像捕获装置的方法。
技术介绍
现在参见图1，图像捕获装置内的相机模块12的典型自动聚焦(AF)模块10可获得从相机模块到目标对象的距离(例如，至激光装置或立体相机系统14的距离)的估计值。在获知所估计的物距后，自动聚焦模块10可计算透镜16的所需物理位置，以使目标对象聚焦。如WO2016/000874(参考文献：FN-396-PCT，其公开内容以引用方式并入本文)中所解释的，透镜位置通常由透镜致动器18来控制，该透镜致动器通过由AF模块10所提供的数模转换器(DAC)驱动，该数模转换器通常使用具有255个不同的电压输出电平的8位DAC代码或具有1024个电压电平的10位DAC代码。因此，AF模块10确定物距的所需DAC代码，并且DAC将DAC代码转换为等效模拟致动器电压或电流值以确定透镜位置，这取决于致动器输出电路，例如取决于透镜16是包括VCM(音圈模块)透镜致动器，还是包括MEM(微机电系统)透镜致动器。一旦确定DAC代码和透镜位置之间的关系，例如这两者之间可存在线性关系，便可通过针对无穷远距离和微距距离调节DAC代码来校准相机模块：DAC远[t]-用于在时间[t]聚焦在远(无穷远)距离处的物理透镜位置[1]DAC近[t]-用于在时间[t]聚焦在近(微距)距离处的物理透镜位置[2]可在生产线流程(PLP)期间确定这些校准参数，并且将它们的值存储在相机模块12内部的非易失性存储器20中或相机中的其他地方。因此，自动聚焦模块10可根据至目标对象的距离以及DAC近[]和DAC远[]来确定要提供给透镜致动器18的所需DAC代码。众所周知，相机模块12可受操作条件诸如SAG(重力影响)或热(温度影响)的影响，并且WO2016/000874(参考文献：FN-396-PCT)公开了通过根据操作条件调节DAC近[]和DAC远[]来补偿SAG和热效应的一些方法。但是，由于PLP的一些限制，或如WO2016/000874(参考文献：FN-395-PCT)中所公开的，随时间漂移的相机模块性能例如由于装置老化或甚至装置接通时间因此可存在对校准误差(包括不准确性)有贡献的其他要素。如果不相应地补偿PLP、SAG或热误差，则由AF模块所计算的DAC代码将无法提供目标对象上的适当的聚焦。然后可能需要相机模块寻找焦点，这不仅会不利地影响聚焦速度，而且将使得预览流内的不可接受的透镜抖动效应。本专利技术的目的是减轻这些问题。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种根据权利要求1所述的用于动态地校准图像捕获装置的方法。根据第二方面，提供了计算机程序产品，该计算机程序产品包括在其上存储了、计算机可读指令的计算机可读介质，这些计算机可读指令当在图像捕获装置上执行时被布置为执行权利要求1所述的步骤。根据第三方面，提供了图像捕获装置，该图像捕获装置被配置为执行权利要求1所述的步骤。本专利技术方法在图像捕获装置上(可能在相机模块内)运行，并且在用户操作该装置时动态地补偿校准误差。该方法不影响生产线流程并在用户操作该装置时收集必要的数据，而不会不利地影响用户体验。该方法在估计校准误差并接着更新校准参数时可改善自动聚焦速度并使透镜抖动最小化。可不时地触发该方法，以检查校准参数是否没有受到例如相机老化的影响，如果是这样，则执行必要的校正。附图说明现在将参考附图以举例的方式来描述本专利技术的实施方案，在附图中：图1示意性地示出了典型自动聚焦相机模块；图2示出了根据本专利技术的第一实施方案的用于动态地校准图像捕获装置的方法；并且图3示出了根据本专利技术的第二实施方案的用于动态地校准图像捕获装置的方法。具体实施方式除由SAG或热效应引起的在本文中被统称为PLP误差的那些误差之外的校准误差可如下被量化：其中：和为相机模块(CM)的所存储的校准参数。这可在生产时间进行测量和确定，或它们可在相机操作期间不时更新，如WO2016/000874(参考文献：FN-395-PCT)中所公开的。因此，DAC远[t]和DAC近[t]为时间[t]的所需的经校正的校准参数，而和为这些参数中的相应误差。为了说明等式[3]和[4]中的误差对最终焦点位置的影响，让我们假定目标对象被放置在至相机的距离[D]处。通常，在手持式图像捕获装置诸如消费类相机、智能手机、平板电脑或等同物中，感兴趣的对象为人脸。用于聚焦在距离[D]处的对应透镜位置[DACD]由以下公式给出：假定为线性DAC函数，附加参数连同其公式详述于表1中：表1.用于将距离映射到透镜位置(DAC)的参数的列表但是，应当理解，本专利技术还适用于DAC代码与透镜位置之间的非算术但却呈线性的关系。等式[9]、[10]和[11]从薄透镜等式导出：将[6]、[7]、[8]代入[5]，用于计算DAC值的新公式变为：将[9]、[10]、[11]代入[13]和[14]，估计DAC值的最终公式由以下公式给出：ERRD为由PLP误差(和)生成的总误差。现在参见图2，根据一个实施方案的补偿方法的第一步为在用户操作相机时将输入数据收集在内部缓冲区(BUFF)中。该过程可在不影响用户体验的情况下透明地进行。输入记录应包含汇总于表2中的数据。缓冲区应具有足够的空间，以存储至少2个记录。表2.动态补偿输入数据传感器温度[TCRT]和装置取向[OCRT]用于调节原始校准参数，以补偿受SAG(重力)或热效应影响的CM，如WO2016/000874(参考文献：FN-395-PCT)中所公开的。为了简要解释如何补偿SAG和热效应，假定在生产期间，CM取向为OPLP并且传感器温度为TPLP。如果CM受SAG影响，OCRT≠OPLP，则原始校准参数被转换为OCRT范围。在本说明书中，该变换函数被表示为以下SAG：如果CM不受SAG影响，则校准参数将保持不变：如果CM受热效应影响，TCRT≠TPLP，则SAG校正之后的校准参数被转换为TCRT范围。同样，可使用以下被称为TH的变换函数：如果CM不受热效应影响，则从任何SAG校正得出的校准参数将保持不变：应当注意，在每种情况下，SAG()和TH()可涉及查找表，并且同样如何调节和值以考虑温度和取向的细节公开于WO2016/000874(参考文献：FN-395-PCT)中。此时，PLP误差为未知的。为了估计这些误差，以如下方式在AF模块操作期间收集数据：1.使用激光装置或立体相机系统14来估计[DCRT]；2.使用[16]来计算初始透镜位置3.将透镜位置设定为并且开始在周围搜索焦点位置。应当来回移动透镜，直到实现最佳对比度值。具有最佳对比度值的透镜位置将为焦点位置对于大PLP误差而言，焦点位置将远离初始位置聚焦速度将变慢并且透镜抖动效应更加明显。对于小误差而言，焦点位置将更接近初始位置聚焦速度将更高并且透镜抖动效应不太明显。动态补偿方法的目标是使用上述数据(由步骤1、2和3提供)来估计PLP误差。一旦完成估计，便将适当地更新校准参数并且由[16]提供的透镜位置将为焦点位置。将不再需要聚焦扫描，因此将提高AF模块速度并减少透镜抖动效应。充分限定良好准确度的一种方式是按如下那样将[DCRT]和的误差限制到小于设定阈值：为了理解和DACSTEP的含义，在表3中汇总了附加参数。表3.DOF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于动态地校准图像捕获装置的方法，所述方法包括：a)确定至由所述图像捕获装置成像的场景内的对象的距离(DCRT,DEST)；b)根据以下各项来确定第一透镜致动器设置(DAC

【技术特征摘要】
2017.05.25 US 15/605,1591.一种用于动态地校准图像捕获装置的方法，所述方法包括：a)确定至由所述图像捕获装置成像的场景内的对象的距离(DCRT,DEST)；b)根据以下各项来确定第一透镜致动器设置(DACINIT)：用于预先确定的近焦点距离(D近)的所存储的经校准的透镜致动器设置用于预先确定的远焦点距离(D远)的所存储的经校准的透镜致动器设置所述图像捕获装置的焦距(f)、以及所述所确定的距离(DCRT,DEST)；c)确定第二透镜致动器设置(DAC焦点)，从而为所述场景的所捕获的图像中的所述对象提供最大锐度；以及d)存储所述所确定的距离(DCRT,DEST)、第一透镜致动器设置(DACINIT)、以及第二透镜致动器设置(DAC焦点)；e)随后在与所述第一所确定的距离分开的第二所确定的距离处重复步骤a)至c)；f)根据至少以下各项来确定对所述经校准的透镜致动器设置中的每个经校准的透镜致动器设置的校准校正用于所述第一所确定的距离和所述第二所确定的距离中的每一者的所述第二透镜致动器设置(DAC焦点)和所述第一透镜致动器设置(DACINIT)之间的相应差值；以及g)根据所述所确定的校准校正来调节所存储的经校准的透镜致动器设置。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在确定第一透镜致动器设置(DACINIT)的所述步骤之前，根据所述装置的操作温度和/或根据所述装置的操作取向来调节所述所存储的经校准的透镜致动器设置以及将所述装置的所述操作温度和/或所述操作取向与所述所确定的距离(DCRT,DEST)、所述第一透镜致动器设置(DACINIT)、以及所述第二透镜致动器设置(DAX焦点)存储在一起。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第二透镜致动器设置(DAC焦点)包括使用所述第一透镜致动器设置来开始搜索。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一所确定的距离和所述第二所确定的距离彼此分开所述第一所确定的距离和所述第二所确定的距离处的至少相应景深。5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括周期性地重复步骤a)至g)。6.根据权利要求1所述的方法，其中在透镜致动器设置和聚焦在给定距离处所需的透镜位置之间存在线性关系。7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一透镜致动器...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·马莱斯库，F·纳努，
申请(专利权)人：快图有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰,IE