[发明专利]一种镜片焦距检测方法及装置

权利要求书

1.一种镜片焦距检测方法，其特征在于，将标准显示屏幕(8)、图像采集器(7)的中心在同一轴线上且固定，待测镜片(4)通过安装架安装到标准显示屏幕(8)和图像采集器(7)之间，且中心与轴线保持一致；控制器(9)通过线缆与标准显示屏幕(8)、图像采集器(7)及显示设备(10)连接；

通过控制器(9)控制标准显示屏幕(8)进行逐点、特定形状或条纹图像进行显示，点亮当前的标准显示屏幕(8)，被点亮的像素的坐标为(Xscreen，Yscreen)；

已知显示屏的分辨率和像素点距，被点亮的像素(Xscreen，Yscreen)的矢高dscreen可通过以下公式确定：

dscreen＝sqrt((Xscreen-screenres1/2)*(Xscreen-screenres1/2)-(Yscreen-screenres2/2)*(Yscreen-screenres2/2))*screenpixel；

图像采集器(7)正对待测镜片(4)，透过待测镜片(4)观测标准显示屏幕(8)的点亮像素点位置；控制器(9)控制图像采集器(7)进行图像的采集，在标准显示屏幕(8)上被点亮的像素点通过待测镜片(4)和镜头(11)被投射到采集芯片(12)上，采集芯片(12)上也存在一对应的点，其坐标参考为(Xccd，Yccd)；

已知采集芯片的分辨率和像素点距，被点亮的像素(Xccd，Yccd)的矢高dccd通过以下公式确定：

dccd＝sqrt((Xccd-ccdres1/2)*(Xccd-ccdres1/2)-(Yccd-ccdres2/2)*(Yscreen-ccdres2/2))*ccdpixel；

根据相似三角形关系，由光线在CCD上的矢高dccd、待测镜片(4)与图像采集器(7)的镜头(11)中心d2以及镜头(11)焦距dfocus可以得到光线在待测镜片(4)上的矢高dlens：

dlens＝(d2/dfocus)*dccd；

根据光线在标准显示屏幕(8)上的矢高dscreen、待测镜片(4)上的矢高dlens和标准显示屏幕(8)与待测镜片(4)的间距d1,计算物方交点位置u：

u＝d1*dlens/(dlens-dscreen)；

物方交点距离v即为被测镜片中心到镜头中心距离d2，即：v＝d2；

根据焦距公式1/u+1/v＝1/focus，计算出该点的实际焦距：

focus＝u*v/(u+v)；

以上为计算扫描过程中的一点，按照该方式依次扫描各点，根据扫描点得出待测镜片(4)表面的焦距分布；

根据所扫描点数，进行均值计算，得到待测镜片(4)的真实焦距；

其中，标准显示屏幕(8)与待测镜片(4)的间距d1已知，待测镜片(4)与图像采集器(7)的镜头中心距离d2已知；

根据标准显示屏幕(8)的硬件参数，确定标准显示屏幕(8)的分辨率横向为screenres1，纵向为screenres2，同时确定像素点距为screenpixel，

根据图像采集器(7)的组件参数，确定镜头(11)的焦距dfocus、采集芯片(12)的分辨率横向ccdres1、纵向ccdres2，像素点距ccdpixel。

2.根据权利要求1所述的一种镜片焦距检测方法，其特征在于，提取扫描得到的焦距矩阵中较大值焦距的位置坐标，即得到待测镜片(4)的中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种镜片焦距检测方法，其特征在于，根据得到的待测镜片(4)表面的焦距分布，计算各个角度上的焦距数值，将最大或最小焦距的角度值作为待测镜片(4)的轴位方向。

4.根据权利要求1所述的一种镜片焦距检测方法，其特征在于，图像采集器(7)对着待测镜片(4)观测标准显示屏幕(8)的图像，包括直接正对方式或者包括斜对、通过一些反射镜进行反射后正对的间接的实现方式。