[发明专利]电动变焦镜头回程差的检测装置及检测方法

说明书

本发明提出一种电动变焦镜头回程差的检测装置及检测方法，其中装置包括：驱动及控制模块、图像获取模块及检测模块；驱动及控制模块包括：MCU、驱动电路、步进电机、电源和镜头支架；驱动电路用于驱动电动变焦镜头的变焦用步进电机；镜头支架用于固定电动变焦镜头；图像获取模块用于获取电动变焦镜头的成像；检测模块设置在上位机内，上位机与驱动及控制模块构成串口通信；检测模块包括基于MATLAB的检测控制单元和基于MATLAB的图像处理单元。本发明填补了现有技术的空白，可以针对不同型号的电动变焦镜头的回程差进行检测。

技术领域

本发明属于光学器件检测领域，尤其涉及一种电动变焦镜头回程差的检测装置及检测方法。

背景技术

随着社会的发展和科学技术的进步，作为镜头厂商不单单是简单的生产镜头，还要对镜头的各方面做足够的测试才能够推向市场。除了对镜头外观，和镜头的作动情况，和镜头成像情况进行管控的同时，对变焦镜头的回程差的管控也成为越来越多相机客户的需求。

目前，国内外镜头生产厂商对电动变焦镜头回程差的检测装置或检测方法几乎为空白，也无法为购买电动变焦镜头产品的客户提供镜头回程差及相关的参数或指标，这就导致了因为产品客观存在的回程差对镜头变焦、聚焦产生的不能忽视的误差和影响为镜头的使用者带来了诸多不便，降低了用户体验。因此，发明一种实用、高效的电动变焦镜头回程差的检测装置及检测方法成为当下市场迫切的需要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种电动变焦镜头回程差的检测装置，其特征在于，包括：驱动及控制模块、图像获取模块及检测模块；所述驱动及控制模块包括：MCU、驱动电路、步进电机、电源和镜头支架；所述驱动电路用于驱动电动变焦镜头的变焦用步进电机；所述镜头支架用于固定电动变焦镜头；所述图像获取模块用于获取电动变焦镜头的成像；所述检测模块设置在上位机内，所述上位机与驱动及控制模块构成串口通信；所述检测模块包括基于MATLAB的检测控制单元和基于MATLAB的图像处理单元；所述检测控制单元可向驱动及控制模块发出控制电动变焦镜头前组镜头或后组镜头往长焦方向或短焦方向移动一步或多步的指令，并记录移动的步数；所述检测控制单元可在每一次向驱动及控制模块发出移动一步或多步的指令之前和/或之后向图像获取模块发出采集图像的指令，并从图像获取模块获得图像信息；所述图像处理单元利用基于边缘检测的灰度算法判断检测控制单元获得的图像信息是否为最清晰像。

优选地，所述MCU为STC15F204EA单片机；所述驱动电路包括L293D驱动芯片，用于驱动电动变焦镜头的变焦用步进电机；所述电源的供电电压为5V；所述图像获取模块为CMOS图像传感器。

优选地，所述STC15F204EA单片机的P3.0-RX接口、P3.1-TX接口和所述驱动及控制模块的接地口通过PL2003连接至上位机的USB口，以实现串口通信。

优选地，所述检测模块还包括预览显示单元；用于实时获取并显示所述图像获取模块采集的图像。

优选地，所述基于边缘检测的灰度算法包括：步骤A：对图像进行灰度化处理，得到图像灰度矩阵；步骤B：对所述图像灰度矩阵利用imfilter函数在replicate的边界选项下分别进行基于一1×2或1×3滤波矩阵及其转置矩阵的X向和Y向的高通线性滤波，获得X向滤波结果矩阵和Y向滤波结果矩阵；步骤C：对所述X向滤波结果矩阵和Y向滤波结果矩阵的分别做与自身的点积运算，并对结果进行加运算后再进行点开方运算，得到清晰度评价矩阵；步骤D：将所述清晰度评价矩阵的全部元素进行求和，得到清晰度值，所述清晰度值的最大值对应的图像即为最清晰像。

优选地，所述滤波矩阵为[1 -2 1]或[1 -1]。

以及一种电动变焦镜头回程差的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：固定电动变焦镜头，并在镜头前方设置成像用道具；