一种定焦镜头的非接触式对焦方法及系统技术方案

本申请公开了一种定焦镜头的非接触式对焦方法及系统，用以解决现有的定焦镜头调焦方法操作难度大、效率低、占用人力多的技术问题。方法包括：视觉传感器与调试终端之间建立无线通信连接；其中，视觉传感器包括驱动模组、运动模组和定焦镜头，驱动模组与运动模组之间传动配合，运动模组与定焦镜头螺纹连接；调试终端接收定焦镜头拍摄的实时视频流，并在实时视频流对应画面中的监拍目标不聚焦的情况下，向视觉传感器发送控制信号；视觉传感器根据控制信号，控制驱动模组带动运动模组前后移动，以通过运动模组调整定焦镜头与图像传感器的距离，以将定焦镜头对准监拍目标；其中，视觉传感器还包括图像传感器。本申请通过上述方法实现了非接触式对焦。非接触式对焦。非接触式对焦。

【技术实现步骤摘要】
一种定焦镜头的非接触式对焦方法及系统


[0001]本申请涉及微型智能视觉巡视
，尤其涉及一种定焦镜头的非接触式对焦方法及系统。

技术介绍

[0002]随着视觉传感技术与人工智能技术的发展，越来越多的地方通过大量布设分布式智能视觉传感器，实现低成本的图像采集及分析功能。
[0003]变电站或配电室内设备、仪表种类繁多，监拍目标大小各异，视觉传感器与被拍目标的间距从10cm～10m不等。为保证各类仪表、开关能够精准识别，视觉传感器需要具备不同焦距成像的能力。支持自动对焦的光学变倍摄像头虽然在性能上能够满足少数应用场景的要求，但体积大、造价高、功耗高，无法满足电池供电的微型视觉传感器的应用。并且，针对目标物体小、背景物体大，且背景物体与镜头远近距离各不相同的场景，自动对焦的摄像头的成像焦点往往不是真正的监拍目标。因此需要采用低成本、小体积的定焦镜头，通过人工调整、确认每台设备的焦点，确保指定目标能够清晰成像。
[0004]现有的调焦方法是通过拆卸机壳，插入数据线连接至PC端查看实时视频，手动旋转光学镜头模组进行对焦，待对焦基本清晰后，调整视觉传感器角度将其对准拍摄对象，再次微调镜头焦点，确保所拍对象成像清晰，调试完成合机装配。但是，现有的调焦方法存在以下缺点：
[0005]1.施工调试复杂，调焦操作难度较大，调试效率极低，项目施工周期长；
[0006]2.视觉传感器为适应不同安装环境，采用万向支架固定，在调试完成后的合机过程中，视觉传感器容易受力产生角度偏移，造成已调试好的视觉传感器镜头取景范围变动而需要重新调试；
[0007]3.对于部分需要安装在高位、偏僻、狭小位置的视觉传感器，需要多人配合进行调试，占用人力资源较多；
[0008]4.调试完成现场合机，因现场操作不便易出现合机不严，视觉传感器气密性下降，存在进水隐患。

技术实现思路

[0009]本申请实施例提供了一种定焦镜头的非接触式对焦方法及系统，用以解决现有的定焦镜头调焦方法需要人工现场拆卸机壳施工调试，操作难度大、效率低、占用人力资源多，调试完成合机时视觉传感器易受力发生角度偏移，造成取景范围变动，以及现场合机不便，易出现合机不严，视觉传感器的气密性下降，存在进水隐患的技术问题。
[0010]一方面，本申请实施例提供了一种定焦镜头的非接触式对焦方法，包括：视觉传感器与调试终端之间建立无线通信连接；其中，所述视觉传感器包括驱动模组、运动模组和定焦镜头，所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接；所述调试终端接收所述定焦镜头拍摄的实时视频流，并在所述实时视频流对应画面
中的监拍目标不聚焦的情况下，向所述视觉传感器发送控制信号；所述视觉传感器根据所述控制信号，控制所述驱动模组带动所述运动模组前后移动，以通过所述运动模组调整所述定焦镜头与图像传感器的距离，以将所述定焦镜头对准所述监拍目标；其中，所述视觉传感器还包括所述图像传感器。
[0011]在本申请的一种实现方式中，所述驱动模组包括步进电机和蜗轮蜗杆传动机构；其中，所述步进电机固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆；其中，所述蜗轮蜗杆传动机构通过所述蜗杆和所述步进电机连接；所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，具体为：所述驱动模组的蜗轮蜗杆传动机构中的所述蜗轮与所述运动模组外壁上的齿条之间啮合传动。
[0012]在本申请的一种实现方式中，所述视觉传感器还包括固定模组，所述图像传感器和所述固定模组分别固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述定焦镜头通过所述固定模组固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述运动模组套设于所述固定模组内，所述运动模组在所述固定模组内平滑移动。
[0013]在本申请的一种实现方式中，所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接，具体为：所述运动模组的内壁上设有螺纹，所述定焦镜头上设置有与所述运动模组的内壁上螺纹适配的螺纹，以使所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接。
[0014]在本申请的一种实现方式中，还包括：所述定焦镜头的焦距由所述监拍目标的大小以及所述监拍目标与所述视觉传感器的距离确定，从而使所述定焦镜头的拍摄画面覆盖所述监拍目标。
[0015]在本申请的一种实现方式中，所述视觉传感器还包括电机驱动芯片，所述电机驱动芯片固定在所述视觉传感器的印制电路板上，所述电机驱动芯片和所述步进电机相连；所述视觉传感器的中央处理器接收所述调试终端发送的控制信号，并将所述控制信号发送至所述电机驱动芯片；所述电机驱动芯片控制所述步进电机转动，从而带动所述定焦镜头前后移动，调整所述定焦镜头和所述图像传感器的距离。
[0016]在本申请的一种实现方式中，所述电机驱动芯片控制所述步进电机转动，从而带动所述定焦镜头前后移动，调整所述定焦镜头和所述图像传感器的距离，具体包括：所述视觉传感器的中央处理器基于所述控制信号，确定与所述步进电机连接的所述蜗轮蜗杆传动机构的转速，并通过所述电机驱动芯片，控制所述蜗轮蜗杆传动机构的正转或反转；基于所述蜗轮蜗杆传动机构的正转或反转，驱动所述运动模组前后移动，从而带动所述定焦镜头前后移动，以调整所述定焦镜头和所述图像传感器的距离。
[0017]在本申请的一种实现方式中，在将所述定焦镜头对准所述监拍目标之后，还包括：所述步进电机断电，所述视觉传感器通过所述蜗轮蜗杆传动机构反向锁定所述定焦镜头，以固定所述定焦镜头的焦点。
[0018]另一方面，本申请实施例还提供了一种定焦镜头的非接触式对焦系统，包括：调试终端，用于接收定焦镜头拍摄的实时视频流，并在所述实时视频流对应画面中的监拍目标不聚焦的情况下，发送控制信号；视觉传感器，包括驱动模组、运动模组和定焦镜头，所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接，用于接收所述调试终端发送的控制信号，并根据所述控制信号，控制所述驱动模组带动所述运动模组前后移动，以通过所述运动模组调整所述定焦镜头和图像传感器的距离，以将所述定焦
镜头对准所述监拍目标；其中，所述视觉传感器还包括所述图像传感器；所述调试终端和所述视觉传感器之间建立无线通信连接。
[0019]在本申请的一种实现方式中，所述驱动模组包括步进电机和蜗轮蜗杆传动机构；其中，所述步进电机固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆；其中，所述蜗轮蜗杆传动机构通过所述蜗杆和所述步进电机连接；所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，具体为：所述驱动模组的蜗轮蜗杆传动机构中的所述蜗轮与所述运动模组外壁上的齿条之间啮合传动；所述视觉传感器还包括固定模组，所述图像传感器和所述固定模组分别固定在所述视觉传感器的印制电路板上，用于将所述定焦镜头固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述运动模组套设于所述固定模组内，所述运动模组在所述固定模组内平滑移动；所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接，具体为：所述运动模组的内壁上设有螺纹，所述定焦镜头上设置有与所述运动模组的内壁上螺纹适配的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述方法包括：视觉传感器与调试终端之间建立无线通信连接；其中，所述视觉传感器包括驱动模组、运动模组和定焦镜头，所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接；所述调试终端接收所述定焦镜头拍摄的实时视频流，并在所述实时视频流对应画面中的监拍目标不聚焦的情况下，向所述视觉传感器发送控制信号；所述视觉传感器根据所述控制信号，控制所述驱动模组带动所述运动模组前后移动，以通过所述运动模组调整所述定焦镜头与图像传感器的距离，以将所述定焦镜头对准所述监拍目标；其中，所述视觉传感器还包括所述图像传感器。2.根据权利要求1所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述驱动模组包括步进电机和蜗轮蜗杆传动机构；其中，所述步进电机固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述蜗轮蜗杆传动机构包括蜗轮和蜗杆；其中，所述蜗轮蜗杆传动机构通过所述蜗杆和所述步进电机连接；所述驱动模组与所述运动模组之间传动配合，具体为：所述驱动模组的蜗轮蜗杆传动机构中的所述蜗轮与所述运动模组外壁上的齿条之间啮合传动。3.根据权利要求2所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述视觉传感器还包括固定模组，所述图像传感器和所述固定模组分别固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述定焦镜头通过所述固定模组固定在所述视觉传感器的印制电路板上；所述运动模组套设于所述固定模组内，所述运动模组在所述固定模组内平滑移动。4.根据权利要求3所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接，具体为：所述运动模组的内壁上设有螺纹，所述定焦镜头上设置有与所述运动模组的内壁上螺纹适配的螺纹，以使所述运动模组与所述定焦镜头螺纹连接。5.根据权利要求4所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述方法还包括：所述定焦镜头的焦距由所述监拍目标的大小以及所述监拍目标与所述视觉传感器的距离确定，从而使所述定焦镜头的拍摄画面覆盖所述监拍目标。6.根据权利要求2所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述视觉传感器还包括电机驱动芯片，所述电机驱动芯片固定在所述视觉传感器的印制电路板上，所述电机驱动芯片和所述步进电机相连；所述视觉传感器的中央处理器接收所述调试终端发送的控制信号，并将所述控制信号发送至所述电机驱动芯片；所述电机驱动芯片控制所述步进电机转动，从而带动所述定焦镜头前后移动，调整所述定焦镜头和所述图像传感器的距离。7.根据权利要求6所述的一种定焦镜头的非接触式对焦方法，其特征在于，所述电机驱动芯片控制所述步进电机转动，从而带动所述定焦镜头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠平，蔡富东，孔志强，陈雷，杨玉国，王清鹏，左庆林，
申请(专利权)人：山东信通电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：