攝像模組的解像力檢測(cè)方法研究.pdf

1、由于攝像模組在完成各零件的組裝后，其鏡頭與圖像傳感器間的距離是隨機(jī)的，并且往往處于離焦?fàn)顟B(tài)，從而導(dǎo)致物像不共軛而引起拍照模糊，因而必須調(diào)焦。解像力是衡量一個(gè)模組成像質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，是質(zhì)檢環(huán)節(jié)中極為重視的檢測(cè)參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)線上，大多數(shù)中小型模組廠家采用的是手動(dòng)調(diào)焦與目測(cè)解像力的方法，并且一般都是邊調(diào)焦邊檢測(cè)解像力。雖然操作簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)，但手動(dòng)調(diào)焦的精度差、產(chǎn)品間的差異化較大且生產(chǎn)效率低，而解像力檢測(cè)則是存在主觀差異性、易造成工人視覺(jué)疲勞

2、等問(wèn)題。本次研究的目的則是將攝像模組的自動(dòng)調(diào)焦與解像力自動(dòng)檢測(cè)相結(jié)合，進(jìn)而提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
　　本文以ISO12233標(biāo)準(zhǔn)為理論基礎(chǔ)，以200WCCD攝像模組為研究對(duì)象，不僅設(shè)計(jì)了等效視覺(jué)解像力檢測(cè)靶板、優(yōu)化了調(diào)焦搜索算法，而且完成了調(diào)焦機(jī)構(gòu)的三維建模。由此構(gòu)建了一個(gè)基于視覺(jué)解像力自動(dòng)檢測(cè)的自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)，課題研究的主要內(nèi)容如下：
　　首先，基于圖像處理的自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)一般是以清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)作為調(diào)焦判據(jù)，通過(guò)爬山算法來(lái)搜

3、索圖像清晰度值最大的位置。但是，爬山搜索算法常會(huì)陷入局部最優(yōu)解而出現(xiàn)錯(cuò)誤調(diào)焦。由于視覺(jué)解像力值與清晰度評(píng)價(jià)值隨著離焦程度的改變而具有相似逼近，而視覺(jué)解像力值在聚焦平面上的值固定不變且可事先獲取。因此，本文提出了一種理論可行的基于視覺(jué)解像力值輔助調(diào)焦的搜索策略。在調(diào)焦機(jī)構(gòu)停止而認(rèn)為已到達(dá)焦點(diǎn)時(shí)，引入視覺(jué)解像力值作為進(jìn)一步判斷此點(diǎn)是否為正焦位置。鑒于清晰度評(píng)價(jià)函數(shù)不具備普遍適用性，不同的場(chǎng)景調(diào)焦性能差別較大。因此，本文仿真實(shí)現(xiàn)了14種清晰度

4、評(píng)價(jià)函數(shù)，從評(píng)價(jià)曲線的單峰性與無(wú)偏性、計(jì)算時(shí)間、魯棒性研究了各函數(shù)對(duì)本系統(tǒng)的調(diào)焦性能，得出Brenner函數(shù)的適用性更強(qiáng)。
　　其次，利用攝像模組對(duì)雙曲楔形線的成像特點(diǎn)，運(yùn)用圖像分析方法實(shí)現(xiàn)了用軟件自動(dòng)檢測(cè)攝像模組的視覺(jué)解像力，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證了軟件檢測(cè)結(jié)果與目測(cè)評(píng)估結(jié)果保持了良好的一致性，因而可運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)線上的質(zhì)檢環(huán)節(jié)。該軟件先通過(guò)目標(biāo)定位技術(shù)找到靶板中各區(qū)域雙曲楔形線的位置，再找到雙曲楔形線的開(kāi)始行WSL、極限分辨行L M

5、L和最終分辨行WEL，然后根據(jù)三者的關(guān)系計(jì)算出視覺(jué)解像力值并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量篩選。
　　最后，對(duì) ISO12233標(biāo)準(zhǔn)中用于檢測(cè)攝像模組空間頻率響應(yīng)的e-SFR算法的原理和實(shí)現(xiàn)做了初步研究，并對(duì)影響e-SFR算法準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性的因素做了深入分析，包括感興趣區(qū)域的對(duì)比度、傾斜角度、寬高比和峰值信噪比四個(gè)方面。通過(guò)真實(shí)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證了e-SFR算法與楔形線算法對(duì)攝像模組成像質(zhì)量的評(píng)估效果，得出在銳化較弱的情況下可以獲得兩種方法