[发明专利]一种带转轴摄像头模组的旋转角计算和测试方法

权利要求书

1.一种带转轴摄像头模组的旋转角计算方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、设计测试用chart，所述chart为具有多个交叉棋盘角点平面图形；

S2、将带转轴摄像头模组的相机水平朝上布置，并将chart固定在所述相机正上方，将摄像头模组的转轴旋转角归零，建立二维坐标系，以摄像头模组的图像传感器sensor的切面为X轴，图像传感器sensor的切面中点为坐标原点O(0,0)，水平向右的方向为X轴正方向，垂直于sensor切面向上为Y轴正方向，该坐标系单位为pixel；设摄像头模组的转轴中心为点A，镜头光心为点D，点D绕点A旋转一周的轨迹为圆C，圆C交X轴于B、Q两点；

S3、用相机对chart拍摄一张未过曝的清晰图片，在坐标系中从点D作垂线交chart平面于点I，线段DI的长度通过测量为h；

S4、对于chart上的任一角点M，根据小孔成像原理，角点M通过光心D在sensor切面上的投影点为P，通过棋盘角点检测算法得到P点的坐标为P(x_p,0)，由于M点到点D的垂直距离为h，DO为有效焦距EFL，根据相似三角形性质，则可以得到M点的坐标为：

M(-x_p*h/EFL,(h+EFL)/pixelsize)

其中pixelsize为sensor每像素的实际物理距离；

S5、摄像头模组绕转轴旋转一定角度后，sensor的中心坐标为点O’，镜头光心为D’，M的投影点运动到P’，旋转角定义为∠DAD’；

S6、过A点作x轴的平行线交圆C于点H、G，为了得到∠DAD’与P’点位置的关系，提出如下方法:

S6.1、假设线段D’A以A为中心逆时针旋转，∠D’AG每增加α度计算一次D’的坐标:

D’(EFL*cos(∠D’AG),EFL*sin(∠D’AG))；

S6.2、M点在步骤S4中已求得，A点坐标也是已知的，可解出MD’和D’A的直线方程，因为AO＝AO’，则可求得O’的坐标，由于线段EF过点O’且垂直于D’A，可解出EF的直线方程，线段EF和射线MD’皆已知，可求得其交点P’的坐标，进而求出P’到O’的直线距离|P’O’|，

S6.3、重复步骤S6.1和S6.2180/α次，∠D’AG从0°增加到180°，∠DAD’＝∠D’AG-90°，以∠DAD’为自变量，|P’O’|为因变量，组成关系曲线，并将这些点存储为数据表单，得到旋转角。

2.一种带转轴摄像头模组的旋转角测试方法，其特征在于：基于权利要求1所述的带转轴摄像头模组的旋转角计算方法，还包括以下步骤，

S7、同时针对chart中的多个角点进行步骤S6的建表，

S8、按固定步幅调整转轴驱动芯片IC的对应寄存器code，使转轴进行旋转；每次调整寄存器都会拍摄chart，对于任一角点M，通过角点检测算法获取当前其投影点P’的坐标，从而计算出对应的|P’O’|；然后将|P’O’|带入步骤S6预先计算好的数据表单中查询最接近的旋转角∠DAD’；

S9、不断重复步骤S8，每重复一次都要计算出所有角点对应的旋转角∠DAD’_i(i＝1,2,3...n)，依据转轴模组的设计角度β，设定阈值δ，当|∠DAD’_i-β|δ(i＝1,2,3...n)时，该转轴模组为良品，此时转轴停止旋转，否则转轴持续运动直至code超出预定范围；

S10、当产品被步骤9判定为良品时，获取此时转轴驱动IC的寄存器code，依据事先试产数据得到的标准code’，设定阈值δ’，当|code-code’|δ’时，该产品为良品，否则为不良品。

3.根据权利要求2所述的一种带转轴摄像头模组的旋转角测试方法，其特征在于：步骤S8中由于曲线具有对称性，所以带入|P’O’|查表通常会得到左右两个旋转角度值，可以通过P’点在图像中心的左右方向筛选出正确的旋转角∠DAD’。