一种变焦镜头快速自动标定方法技术

本发明专利技术涉及一种变焦镜头快速自动标定方法，该方法如下：在变焦镜头的焦距范围内选取多个焦距点作为待标定的离散焦距点，针对任一离散焦距点，控制变倍电机运行到该离散焦距点对应的位置；控制调焦电机归零，采用粗调方法获得粗调最优图像对应的调焦电机码值；以粗调最优图像对应的码值为中心确定精调范围；最后采用精调方法获得精调最优图像对应的调焦电机码值作为该离散焦距点对应的离散标定点；同理得到其他离散焦距点对应的离散标定点；对离散标定点进行非线性拟合得到焦距点

【技术实现步骤摘要】
一种变焦镜头快速自动标定方法


[0001]本专利技术属于图像处理
，涉及一种变焦镜头快速自动标定方法。

技术介绍

[0002]随着变焦镜头等光学成像产品越来越多的应用到生产、生活中，成像是否清晰成为了人们关注的焦点。变焦镜头种类繁多，应用场景广泛，比如按对焦范围划分可以分为长焦镜头、短焦镜头、中波镜头等。变焦镜头在变焦过程中是否可以始终保持清晰成像直接影响用户体验及性能测试，因此如何保证变焦过程中清晰成像成了关键问题。常用的方法是对变焦镜头进行人工标定，但会引入人工误差。同时，由于温度的影响，不同温度下标定数据也不一样，这就加大了人工标定的工作量。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种变焦镜头快速自动标定方法，该方法具有标定全过程自动化、速度快、人为影响少的优点。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的变焦镜头快速自动标定方法如下：
[0005]在变焦镜头的焦距范围内选取至少5个焦距点作为待标定的离散焦距点，针对任一离散焦距点，首先控制变倍电机运行到该离散焦距点对应的位置；然后控制调焦电机归零，采用粗调方法获得粗调最优图像对应的调焦电机码值；以粗调最优图像对应的码值为中心，左右各取调焦电机全行程码值的1％
‑
3％作为精调范围；最后采用精调方法获得精调最优图像对应的调焦电机码值，该调焦电机码值对应的位置即为该离散焦距点对应的离散标定点；同理可得到其他离散焦距点对应的离散标定点；对得到的离散标定点进行非线性拟合得到焦距点
‑
标定点拟合曲线，根据焦距点
‑
标定点拟合曲线找出变焦范围内所有焦距点对应的标定点，完成变焦镜头快速自动标定。
[0006]设变焦镜头的焦距范围内包含N个焦距点，从中选取n个焦距点作为待标定的离散焦距点，n＝(8％～10％)
×
N。
[0007]取调焦电机全行程码值的1％
‑
3％作为精调范围后，对精调范围进行边界检测；如果检测到的上限值超过调焦电机最大码值，则用最大码值作为右边界值；如果检测到的下限值出现负值则用零作为左边界值。
[0008]每个离散焦距点开始标定时开始计时，如果超过设定时间没有获取到标定结果则认为当前标定操作失败，重新开始标定；针对任一离散焦距点，如果标定三次都失败，则选取初始时未选定为离散焦距点，且离该离散焦距点最近的其他焦距点代替该离散焦距点进行标定。
[0009]采用三次样条插值算法对离散标定点进行非线性拟合得到焦距点
‑
标定点拟合曲线。
[0010]所述的粗调方法如下：设置调焦电机速度为理论最大速度的87％～93％作为粗调速度；以该粗调速度控制调焦电机运行到最大码值并实时采集图像，对每帧粗调图像进行
处理并计算清晰度评价值，得到粗调最优图像对应的调焦电机码值。
[0011]所述的精调方法如下：控制调焦电机运行到精调范围的左边界位置，并设置调焦电机速度为理论最大速度的8％～12％作为精调速度，以该精调速度控制调焦电机运行到精调范围的右边界位置；对每帧精调图像进行处理并计算清晰度评价值；将清晰度评价值作为纵坐标，调焦电机码值作为横坐标，对离散点进行非线性拟合，计算出精调最优图像对应的调焦电机码值。
[0012]所述的粗调方法和精调方法中，调焦电机码值通过实时读取反馈的码值获得。
[0013]优选的，设置调焦电机速度为理论最大速度的90％作为粗调速度，设置调焦电机速度为理论最大速度的10％作为精调速度。
[0014]所述的粗调方法和精调方法中，调焦电机码值还可以通过调焦电机速度与时间乘积方法计算得到。
[0015]有益效果
[0016]本专利技术通过对常温下离散焦距点的自动标定，拟合得到全焦距范围各焦距点的标定数据，具有标定全过程自动化、速度快、人为影响少的优点。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0019]在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义的理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况具体理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0020]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或者仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0022]变焦镜头一般包括物镜组、变倍组、补偿组和后组；控制系统通过控制变倍电机运转调节变倍组的位置实现变焦距调整，通过控制调焦电机运转调节补偿组的位置实现对
焦。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，本专利技术的变焦镜头快速自动标定方法如下：
[0025]设置控制系统采集图像的采样帧频为F，串口通讯波特率为R，控制系统实时获取变倍电机与调焦电机码值的时间间隔为t。本专利技术中可以设置成像设备图像采样频率FPS为45～50。具体的，本实施例设置F＝50，R＝115200，t＝20毫秒。
[0026]变倍电机码值与变焦镜头焦距点的对应关系已知；假设变焦镜头的焦距范围是A～B，其中包含了N个焦距点；从中选取n个焦距点作为待标定的离散焦距点，本专利技术选取n＝(8％～10％)
×
N且n≥5。在常温进行标定。
[0027]控制系统控制变倍电机运行到第一个离散焦距点对应的位置，然后控制调焦电机从零位以最快速度运行到最大位置，并实时采集图像，进行粗调，得到粗调最优图像对应的调焦电机码值；粗调方法如下：
[0028]首先调焦电机先归零，当控制系统检测到调焦电机到达零位时，设置调焦电机速度为理论最大速度的87％作为粗调速度；以该粗调速度控制调焦电机运行到最大码值并实时读取反馈的调焦电机码值，先对每帧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变焦镜头快速自动标定方法，其特征在于该方法如下：在变焦镜头的焦距范围内选取至少5个焦距点作为待标定的离散焦距点，针对任一离散焦距点，首先控制变倍电机运行到该离散焦距点对应的位置；然后控制调焦电机归零，采用粗调方法获得粗调最优图像对应的调焦电机码值；以粗调最优图像对应的码值为中心，左右各取调焦电机全行程码值的1％
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3％作为精调范围；最后采用精调方法获得精调最优图像对应的调焦电机码值，该调焦电机码值对应的位置即为该离散焦距点对应的离散标定点；同理可得到其他离散焦距点对应的离散标定点；对得到的离散标定点进行非线性拟合得到焦距点
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标定点拟合曲线，根据焦距点
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标定点拟合曲线找出变焦范围内所有焦距点对应的标定点，完成变焦镜头快速自动标定。2.根据权利要求1所述的变焦镜头快速自动标定方法，其特征在于：设变焦镜头的焦距范围内包含N个焦距点，从中选取n个焦距点作为待标定的离散焦距点，n＝(8％～10％)
×
N。3.根据权利要求1所述的变焦镜头快速自动标定方法，其特征在于：取调焦电机全行程码值的1％
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3％作为精调范围后，对精调范围进行边界检测；如果检测到的上限值超过调焦电机最大码值，则用最大码值作为右边界值；如果检测到的下限值出现负值则用零作为左边界值。4.根据权利要求1所述的变焦镜头快速自动标定方法，其特征在于：每个离散焦距点开始标定时开始计时，如果超过设定时间没有获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩希珍，冯宏臣，王健，孙金霞，曲锋，
申请(专利权)人：苏州东方克洛托光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：