一种在摄像模组自动调心过程中识别特征对象的方法技术

一种在摄像模组自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法包括步骤：a.从视觉相机获取的图像I中识别与所述特征对象形状基本一致的区域A；b.获得所述区域A的中心坐标；c.从所述图像I中识别能确定所述特征对象角度的一条边L；d.获得所述边L的角度。特征对象可以为一马达镜头组件、一感光芯片和/或一Mark点。

A method of identifying feature object in the process of automatic centering of camera module

A method for identifying a feature object in the process of automatic centering of an image capturing module, the method comprises the steps of: A. identifying an area a basically consistent with the shape of the feature object from the image I acquired by a visual camera; B. obtaining the central coordinates of the area a; C. identifying an edge L from the image I that can determine the angle of the feature object; D. obtaining the angle of the edge L. The feature object can be a motor lens assembly, a photosensitive chip and / or a mark point.

【技术实现步骤摘要】
一种在摄像模组自动调心过程中识别特征对象的方法
本专利技术涉及机器视觉领域，尤其涉及一种利用机器视觉在摄像模组自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法从视觉相机提供的图像中识别特征对象。
技术介绍
手机摄像模组(CCM)是近年来快速发展的新兴产业，其主要生产工艺包括表面贴装、芯片封装和组装测试三部分。芯片封装的过程，就是将含有镜片(Lens)的镜头马达组件组装到含有感光芯片(Sensor)的FPC/PCB基板上。在组装的过程中要保证镜头与感光芯片对齐，因此需要调整镜头的光轴与感光芯片中心的偏移度(tilt)使其中心对齐，调整镜片的光轴与感光芯片面的垂直度(shift)使其相互平行。但是目前使用的调心设备都不具有自动调整镜头和感光芯片的偏移度与垂直度的能力，这导致摄像模组的品质下降，特别是对于高像素模组。要在调心设备中实现自动调心的工艺，必须要用到机器视觉技术，利用机器视觉辅助电机定位。而外购的基恩士(Keyence)整套机器视觉的试调比较麻烦，而且价格又及其昂贵。本专利技术使用的是自主开发的自动调心设备，大幅提高了设备的性价比。另外，在机器视觉的应用过程中，有很重要的一步就是确定视觉比例系数，视觉比例系数就是机械坐标与像素坐标的比值。只有获得准确的视觉比例系数，才能将待识别元件在相机画面中的像素坐标转换为相应的机械坐标，进而辅助电机移动准确的距离或角度。获得视觉比例系数需要利用一黑点作为Mark点，通过在视觉相机的画面中移动Mark点，并获得相应Mark点的像素坐标和机械坐标，从而计算视觉比例系数。所述Mark可以是在白纸上人工涂制或打印的一黑点。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法可从视觉相机提供的图像中识别特征对象的中心坐标和/或特征对象在某一平面内的偏转角度。本专利技术的另一个目的在于提供一种在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法可利用一机器视觉识别系统定位一镜头马达组件和/或一感光芯片组件，也即获得镜头马达组件的坐标和/或在某一平面内的偏转角度、感光芯片的坐标和/或在某一平面内的偏转角度。本专利技术的另一个目的在于提供一种在摄像模组的自动调芯过程中识别特征对象的方法，该方法可用于识别一Mark点的坐标，从而利用Mark点在不同位置的坐标信息计算视觉比例系数。本专利技术的另一个目的在于提供一种在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法与传统的视觉识别相比更加方便、快速和准确，同时大大降低了生产成本。本专利技术的另一个目的在于提供一种在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法，该方法可用于自主装配的机器视觉识别系统，从而可以根据使用需要选择合适的视觉相机、计算机系统等，提高了该方法的使用范围、降低了使用成本。为达到以上目的，本专利技术提供一种在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法，所述方法包括：(a)从视觉相机获取的图像I中识别与所述特征对象形状基本一致的区域A；和(b)获得所述区域A的中心坐标。优选地，所述特征对象是所述摄像模组的马达镜头组件，所述步骤b包括步骤：针对述马达镜头组件的镜头提取所述区域A的边缘并进行圆拟合，得到圆心坐标，以得到所述镜头的中心坐标。优选地，在所述步骤b中，利用亚像素点边缘检测法提取所述区域A的边缘，并对提取的所述边缘进行最小二乘法圆拟合，得到所述区域A的圆心坐标。优选地，步骤a包括以下步骤：对所述图像I中的镜头最内层的圆进行基于形状的模板匹配，确定一大致的圆心坐标；对所述图像I进行位置补正，以所述大致的圆心坐标为中心划分半径确定的一区域B，所述区域B基本包含所述镜头的特征；对所述区域B进行阈值分割，分割出一个或多个连通域；和搜索所述连通域，提取出半径和圆相似度与所述镜头匹配的一连通域，为区域A。优选地，所述方法进一步包括步骤：(c)从所述图像I中识别能确定所述马达镜头组件偏转角度的一条边L；和(d)计算获得所述边L的角度，以确定所述马达镜头组件的偏转角度。优选地，所述步骤c进一步包括以下步骤：在所述图像I中通过模板匹配确定所述边L所在的区域C；和通过边缘检测方法从所述区域C中提取所述边L。优选地，对所述边L进行最小二乘法直线拟合，得到所述直线两端点的坐标(x1,y1)、(x2,y2)，并计算所述边L的角度，以得到所述马达镜头组件的偏转角度。优选地，其中在所述步骤d中，利用公式：计算所述马达镜头组件的偏转角度。优选地，其中所述区域C通过对所述马达镜头组件的音圈马达进行模板匹配来获取。优选地，其中所述特征对象是所述摄像模组的感光芯片，所述步骤a包括以下步骤：对所述图像I进行阈值分割，分割出一个或多个连通域；和搜索所述连通域，提取长宽尺寸与所述感光芯片一致的区域A。优选地，其中在步骤a之后还包括步骤：在所述区域A中进行边缘检测，提取所述区域A的一边L；和计算获得所述边L的角度，以得到所述感光芯片的偏转角度。优选地，进一步包括以下步骤：对所述边L进行最小二乘法直线拟合，得到所述直线两端点的坐标(x1,y1)、(x2,y2)，并计算所述边L的角度。优选地，利用公式：计算所述感光芯片的偏转角度。优选地，其中所述特征对象是用于计算视觉比例系数的Mark点，所述方法进一步包括步骤：对所述图像I进行阈值分割，得到Mark点连通域，并获取所述Mark点连通域的中心坐标。附图说明图1A-C显示了在摄像模组的生产过程中，镜头马达组件与感光芯片组件的相对位置没有对齐的几种情况。图2显示了带有Mark点的标版在机器视觉相机画面中的移动。图3是根据本专利技术的在摄像模组自动调心过程中识别特征对象的方法的一个优选实施例，显示了识别镜头马达组件的镜头中心坐标与偏转角度的流程。图4是根据本专利技术的在摄像模组的自动调心过程中识别特征对象的方法的另一个优选实施例，显示了识别感光芯片组件的中心坐标与偏转角度的流程。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。摄像模组的自动调心过程是指在摄像模组的芯片封装过程中利用自动化设备调整所述摄像模组的一镜头马达组件和一感光芯片组件的相对位置，使得所述镜头马达组件与所述感光芯片组件对齐，然后将对齐的所述镜头马达组件和所述感光芯片组件封装在一起，完成芯片封装的过程。在对齐所述镜头马达组件与所述感光芯片组件时涉及到对所述镜头马达组件和所述感光芯片组件的定位，精确定位所述镜头马达组件和所述感光芯片组件有利于提高两者的对齐程度，进一步有利于提高所述摄像模组的成像品质。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、获取一镜头马达组件和一感光芯片组件的图像；/nB、定位所述镜头马达组件和所述感光芯片组件，并获得所述镜头马达组件的偏转角度和所述感光芯片组件的偏转角度以得出所述镜头马达组件相对于所述感光芯片组件的偏移量；以及/nC、以对齐所述镜头马达组件与所述感光芯片组件的方式进行相对位置的调整，并封装在一起。/n

【技术特征摘要】
1.一种摄像模组的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、获取一镜头马达组件和一感光芯片组件的图像；
B、定位所述镜头马达组件和所述感光芯片组件，并获得所述镜头马达组件的偏转角度和所述感光芯片组件的偏转角度以得出所述镜头马达组件相对于所述感光芯片组件的偏移量；以及
C、以对齐所述镜头马达组件与所述感光芯片组件的方式进行相对位置的调整，并封装在一起。


2.根据权利要求1所述的摄像模组的组装方法，其中所述步骤C中，包括步骤：C1、以对齐所述镜头马达组件的一镜头的光轴与所述感光芯片组件的一感光芯片的中心的方式进行相对位置的调整。


3.根据权利要求2所述的摄像模组的组装方法，其中所述步骤B中，包括以下步骤：定位并获得所述镜头在x-z平面的中心坐标，和定位并获得所述感光芯片在x-z平面的中心坐标以得出所述镜头马达组件与所述感光芯片组件在x-z平面内的中心偏移量。


4.根据权利要求3所述的摄像模组的组装方法，其中所述步骤C中，通过相应的自动化设备平行于x-z平面移动所述镜头马达组件和/或所述感光芯片组件，使得所述镜头马达组件和所述感光芯片组件对齐。


5.根据权利要求1所述摄像模组的组装方法，其中所述步骤C中，包括步骤：C2、以使所述镜头马达组件的一镜头的光轴与所述感光芯片组件的一感光芯片面垂直的方式进行相对位置的调整。


6.根据权利要求5所述摄像模组的组装方法，其中所述步骤B中，包括以下步骤：B1、获得所述镜头马达组件在x-z平面的偏转角度，和B2、获得所述感光芯片组件在x-z平面的偏转角度，以得出所述镜头马达组件和所述感光芯片组件在x-z平面内的角度偏移量。


7.根据权利要求6所述摄像模组的组装方法，其中所述步骤B1包括以下步骤：
B11、从视觉相机获取的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林哲，诸庆，柯海挺，陈成权，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33