[发明专利]一种变焦镜头对焦曲线标定系统及其方法

说明书

本发明公开了一种变焦镜头对焦曲线标定系统及其方法，包括：标定件；相机，正对所述标定件，其内设有变焦群组和对焦群组，用于采集不同变焦倍数下不同对焦距离的标定件图像；上位机，用于获取相机采集的标定件图像并计算对应图像清晰度，得到对应变焦倍数下图像清晰度最大时的对焦距离，进而得到对焦曲线表。本发明通过一步一步标定每个距离、倍率下变焦镜头对焦群组的位置，达到生成高精度对焦曲线表的目的，实现了比采用高次方程拟合、估计的更高精度，并且达到高度自动化。

技术领域

本发明涉及相机技术领域，尤其涉及一种变焦镜头对焦曲线标定系统及其方法。

背景技术

相机电动变焦镜头是一种内含电机、焦距可变的镜头，镜头销售时，厂家会提供镜头光学理论计算的对焦曲线表用于指导对焦，但由于生产工艺限制，镜头生产出来后会与理论上的对焦曲线表存在一定偏差。若按照理论对焦曲线表移动对焦群组到对应的位置，会导致对焦不清晰。厂家提供的对焦曲线通常间隔0.5米或1米计算一条，在电力巡检等要求快速对焦的场景下，必须对每个镜头再进行标定，获取更高精度的厘米级对焦曲线。当下变焦相机厂商采用人工标定若干点，并用高次方程拟合对焦曲线的方式标定镜头，但该方法标定精度不高，并且还需要大量人工参与，按照传统方法标定出的对焦曲线移动对焦群组，所得到的图像并不是最清晰的图像。

发明内容

发明目的：本发明针对上述不足，提出一种变焦镜头对焦曲线标定系统及其方法，能够自动标定出提高了10倍以上的高精度对焦曲线表，并且无需人工参与。

技术方案：

一种变焦镜头对焦曲线标定系统，包括：

标定件；

相机，正对所述标定件，其内设有变焦群组和对焦群组，用于采集不同变焦倍数下不同对焦距离的标定件图像；

上位机，用于获取相机采集的标定件图像并计算对应图像清晰度，得到对应变焦倍数下图像清晰度最大时的对焦距离，进而得到对焦曲线表。

所述标定件或所述相机运动设置在地面上，通过调整所述标定件与所述相机之间的距离进行对焦距离的调整。

所述标定件运动设置在地面上，并通过电机驱动运动；所述相机内分别设有用于控制变焦群组和对焦群组运动的步进电机；

所述电机与步进电机均与所述上位机连接，并通过所述上位机控制。

在所述电机上设置有用于采集电机转动角度的编码器，所述上位机与所述编码器连接，并获取所述编码器采集的电机转动角度，据此计算得到标定件位置。

所述标定件固定安装在同步带上，所述同步带两端分别绕设在同步带轮上，其中一端的同步带轮与所述电机的电机轴固定连接，并通过所述电机驱动转动。

所述标定件通过螺纹配合安装在丝杆上，所述丝杆一端与所述电机的电机轴固定连接并通过所述电机驱动转动。

一种变焦镜头对焦曲线标定方法，包括步骤：

(1)将所述标定件、变焦群组和对焦群组移动到初始位置，并定义所述标定件、变焦群组和对焦群组每一次移动的步长；

(2)根据理论对焦曲线表得到变焦镜头对应变焦倍数的理论对焦距离，并结合当前标定件的位置计算得到对焦群组的理论位置，并控制所述对焦群组移动到理论位置；

(3)上位机获取相机采集的当前图像并计算得到当前图像清晰度；

(4)根据步骤(1)的步长采用最大值搜索算法搜索得到在变焦镜头对应变焦倍数下，图像最清晰时的对焦距离，进而得到对焦曲线表。

所述步骤(1)中，所述标定件的初始位置是距离相机的最近标定距离；所述变焦群组、对焦群组的初始位置为变焦群组、对焦群组的活动空间的最近端或最远端。