專利名稱：基于圖像mtf評價模組馬達(dá)曲線的測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手機(jī)攝像頭模組馬達(dá)曲線測試方法，尤其是涉及基于圖像MTF評價的AF手機(jī)攝像頭模組馬達(dá)曲線測試的技術(shù)方法。
背景技術(shù)：
目前隨著AF(自動對焦)手機(jī)攝像頭的廣泛應(yīng)用，由于制程和馬達(dá)來料等原因?qū)е碌慕M裝傾斜和馬達(dá)異常問題經(jīng)常發(fā)生。如何將這種不良品檢測出來將是確保產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)方法是使用激光測距的方式來測試馬達(dá)曲線和馬達(dá)的動態(tài)傾斜。馬達(dá)動態(tài)tilt并不能完全反應(yīng)鏡頭和傳感器之間的傾斜，因此，研究一種能夠準(zhǔn)確檢測鏡頭和傳感器之間的傾斜并同時能夠測試馬達(dá)曲線的方法將尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種新型的基于圖像MTF評價的AF手機(jī)攝像頭模組馬達(dá)曲線測試方法，使用此方法來測試模組馬達(dá)的性能，所述方法能夠準(zhǔn)確檢測鏡頭和傳感器之間的傾斜并同時能夠反映測試馬達(dá)的性能，所述一種基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，包括下列步驟:I)選擇標(biāo)板和背光光源，利用可調(diào)高度支架調(diào)整標(biāo)板到攝像頭測試模組的距離，所述距離對應(yīng)測試模組的焦距位置，是測試模組的馬達(dá)向正方向運(yùn)行到一半行程時的焦距位置，將攝像頭測試模組放置在圖像傳輸設(shè)備的測試位置；2)打開測試標(biāo)板上方的背光光源，啟動圖像傳輸設(shè)備，對測試模組進(jìn)行初始化設(shè)置，所述測試模組拍攝的標(biāo)板圖像是正方形，然后驅(qū)動攝像頭測試模組的馬達(dá)運(yùn)行，所述圖像傳輸設(shè)備將測試模組拍攝的標(biāo)板圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)；3)設(shè)置固定步長，選取馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向都運(yùn)行到設(shè)定步長時的測試模組的圖像，并計(jì)算圖像中心的MTF值，繪制馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向的步長和圖像中心MTF的關(guān)系曲線，根據(jù)圖像中心MTF擬合的馬達(dá)曲線類似于正態(tài)分布曲線；4)對正太分布曲線進(jìn)行分析，所述正態(tài)分布曲線的兩端上升位置分別為馬達(dá)運(yùn)行方向的啟動位置和停止位置，所述曲線的平滑度反映馬達(dá)運(yùn)行的線性度，馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向的正態(tài)分布曲線最高點(diǎn)位置的差為馬達(dá)遲滯。其中，所述計(jì)算機(jī)顯示的圖像是測試模組拍攝到的標(biāo)板圖像的八分之一大小。在進(jìn)行測試時，馬達(dá)的傾斜角度的測試方法步驟如下所述:I)在馬達(dá)正方向運(yùn)行測試中，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達(dá)步長的曲線，繪制的四條曲線為正態(tài)分布曲線；2)找出四條曲線的四個最高點(diǎn)位置，馬達(dá)的傾斜方向是從最后一個最高點(diǎn)所在的角向第一個最高點(diǎn)所在的角傾斜，第一個最高點(diǎn)與最后一個最高點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)差值為馬達(dá)步數(shù)的差值，根據(jù)鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計(jì)算出馬達(dá)的傾斜角度。馬達(dá)傾斜角度的正切值是馬達(dá)的傾斜高度與圖像兩個角的實(shí)際物理距離的比值，所述馬達(dá)的傾斜高度能夠由馬達(dá)步數(shù)的差值與馬達(dá)的運(yùn)行斜率相乘得出。進(jìn)一步的，所述背光光源的亮度穩(wěn)定，背光光源面板的亮度均勻。所述標(biāo)板及光源的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像。本發(fā)明應(yīng)用的馬達(dá)曲線測試方案，通過使用MTF (調(diào)制傳遞函數(shù))測試標(biāo)板和圖像檢測設(shè)備，改變了以往的使用激光測試的方式，有效的檢測出了模組的馬達(dá)和馬達(dá)傾斜方面的不良，確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。使用此測試方法，都能將這方面的不良產(chǎn)品檢測出。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的測試設(shè)備示意圖；圖2是實(shí)施例中馬達(dá)曲線測試的準(zhǔn)備流程；圖3是實(shí)施例中測試流程圖；圖4是實(shí)施例中根據(jù)圖像中心MTF擬合的馬達(dá)曲線示意圖；圖5是實(shí)施例中圖像的四個角的馬達(dá)曲線的最聞點(diǎn)位置不意圖；圖6是馬達(dá)傾斜角度的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所要解決的問題在于將AF手機(jī)模組馬達(dá)異常產(chǎn)品檢測出來，提供了一種基于圖像MTF評價的馬達(dá)曲線測試技術(shù)方案。依據(jù)是針對固定的物距，改變鏡頭的離焦量能夠改變模組成像的清晰度，通過選擇合適的清晰度計(jì)算函數(shù)，能夠替代激光測距，用于測試馬達(dá)特性的一致性，比如啟動電流、停止電流、線性度、遲滯等。在本方案中，利用圖像清晰度計(jì)算函數(shù)的MTF評價替代了傳統(tǒng)的激光測試，采用圖像的MTF是因?yàn)榇撕瘮?shù)抗干擾性好，而且能夠準(zhǔn)確的反映鏡頭的離焦情況，從而能夠比較好的評價馬達(dá)曲線特性。馬達(dá)的運(yùn)行主要是位移，位移的變化在鏡頭的表現(xiàn)是焦距的變化，而焦距的變化在影像上的體現(xiàn)是圖像清晰度的變化，所以用MTF的變化情況，能夠間接的測試馬達(dá)的位移變化情況，通過改變馬達(dá)的相對位置來改變鏡頭相對于焦距位置的位移變化，再通過計(jì)算馬達(dá)運(yùn)行在不同位置圖像的MTF值，就能判斷馬達(dá)的運(yùn)行情況。如圖1所示，所述測試方法所利用的部件有:可調(diào)高度支架1，標(biāo)板5，背光光源4，圖像采集設(shè)備3，測試模組2。如圖2所示，選擇標(biāo)板5和背光光源4，利用可調(diào)高度支架I調(diào)整標(biāo)板5到攝像頭測試模組2的距離，所述距離能夠根據(jù)鏡頭景深表快速設(shè)置，使得測試模組2焦距位置正好處于馬達(dá)正方向運(yùn)行到一半行程的位置，所述標(biāo)板5及背光光源4的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像，所述背光光源4的亮度穩(wěn)定、均勻，選擇傳輸穩(wěn)定的圖像采集設(shè)備3，同時需要在測試中能夠準(zhǔn)確控制模組的馬達(dá)驅(qū)動，使得馬達(dá)能夠按照預(yù)設(shè)要求運(yùn)行，然后將攝像頭測試模組2放置在圖像傳輸設(shè)備3的測試位置，并打開測試標(biāo)板上方的背光光源，進(jìn)行測試。所述測試流程圖如圖3所示，初始化測試模組，使馬達(dá)停在初始化的步數(shù)上，所述測試模組拍攝到的標(biāo)版圖像是正方形，是因?yàn)闇y試模組的傳感器傳輸?shù)膱D形是正方形，所述圖像經(jīng)圖像傳輸設(shè)備傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)顯示的圖像是測試模組拍攝到的標(biāo)板圖像的八分之一大小,此比例也可進(jìn)行調(diào)整。
在馬達(dá)初始化的步數(shù)上時，顯示的圖像是不清晰的，隨著馬達(dá)正方向的運(yùn)行，圖像將從不清晰到清晰，最清晰的時候是馬達(dá)正方向運(yùn)行到一半行程時，此時標(biāo)板上的圖像在測試模組的焦距上，馬達(dá)繼續(xù)運(yùn)行時，標(biāo)板上的圖像不在測試模組的焦距上，圖像從清晰到不清晰。馬達(dá)運(yùn)行是按照設(shè)定的固定步長運(yùn)行的，獲取所在步長的圖像并在計(jì)算機(jī)上顯示圖像，計(jì)算MTF值并實(shí)時繪制曲線，以便在測試行程結(jié)束后分析所有MTF值并顯示測試結(jié)
果O根據(jù)馬達(dá)位移與驅(qū)動電流之間呈線性關(guān)系的特點(diǎn)，模組的MTF與光學(xué)像距所呈現(xiàn)的關(guān)系是以焦距為中心的正態(tài)分布曲線。根據(jù)以上兩點(diǎn)，可以推導(dǎo)出，使用MTF擬合的馬達(dá)曲線類似于一條正態(tài)分布曲線。如圖4所示，馬達(dá)正反兩個方向運(yùn)行時繪制的曲線重合，馬達(dá)在向正方向運(yùn)行時，啟動位置為c和停止位置為b，馬達(dá)在向反方向運(yùn)行時，啟動位置為b和停止位置為C，馬達(dá)正方向運(yùn)行時的過程被分成了 78等份，而反方向運(yùn)行時，運(yùn)行到設(shè)定步長時和正方向有同樣的MTF值。通過曲線的平滑度能夠判斷馬達(dá)運(yùn)行的線性度，曲線光滑，則馬達(dá)線性能夠達(dá)到要求。而馬達(dá)來回兩個方向運(yùn)行的曲線最高點(diǎn)位置a的差則為馬達(dá)遲滯，曲線重合說明遲滯與標(biāo)準(zhǔn)完全一致。進(jìn)一步的，結(jié)合鏡頭光學(xué)特性，能夠直接測試出AF過程鏡頭和傳感器間的傾斜度，馬達(dá)的傾斜度就是傳感器的傾斜度。在測試曲線時，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達(dá)單方向步長的曲線，繪制的四條曲線也為正態(tài)分布曲線，找出四條曲線的四個最高點(diǎn)位置，馬達(dá)的傾斜方向是從最后一個最高點(diǎn)所在的角向第一個最高點(diǎn)所在的角傾斜，圖5中，左上角曲線為ml，右上角曲線為m2，左下角曲線為m3，右下角曲線為m4，馬達(dá)從左下角向右上角傾斜。在圖5中，馬達(dá)初始化的步數(shù)是180step,第一個最聞點(diǎn)與最后一個最聞點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)差值為馬達(dá)步數(shù)的差值，根據(jù)鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計(jì)算出馬達(dá)的傾斜角度，左上角ml先于右下角m4到達(dá)焦距位置，且相差25st印距離，根據(jù)試驗(yàn)測試馬達(dá)規(guī)格可以確定馬達(dá)斜率為0.54 μ m/st印，因此可以計(jì)算出傾斜高度差S為13.5 μ m。如圖6所示，根據(jù)設(shè)計(jì)，能夠確定圖像兩個角的實(shí)際物理距離L，最終計(jì)算出傾斜角度Θ =arctan(13.5/L)，所述傾斜角度就是鏡頭6與傳感器7間的傾斜角度。本發(fā)明通過使用MTF測試，改變了以往的使用激光測試的方式，有效的檢測出了模組的馬達(dá)和傾斜方面的不良，確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。使用此測試方法，都能將這方面的不良產(chǎn)品檢測出。
權(quán)利要求
1.一種基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，包括下列步驟: 1)選擇標(biāo)板和背光光源，利用可調(diào)高度支架調(diào)整標(biāo)板到攝像頭測試模組的距離，所述距離對應(yīng)測試模組的焦距位置，是測試模組的馬達(dá)向正方向運(yùn)行到一半行程時的焦距位置，將攝像頭測試模組放置在圖像傳輸設(shè)備的測試位置； 2)打開測試標(biāo)板上方的背光光源，啟動圖像傳輸設(shè)備，對測試模組進(jìn)行初始化設(shè)置，所述測試模組拍攝的標(biāo)板圖像是正方形，然后驅(qū)動攝像頭測試模組的馬達(dá)運(yùn)行，所述圖像傳輸設(shè)備將測試模組拍攝的標(biāo)板圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)； 3)設(shè)置固定步長，選取馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向都運(yùn)行到設(shè)定步長時的測試模組的圖像，并計(jì)算圖像中心的MTF值，繪制馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向的步長和圖像中心MTF的關(guān)系曲線，根據(jù)圖像中心MTF擬合的馬達(dá)曲線類似于正態(tài)分布曲線； 4)對正太分布曲線進(jìn)行分析，所述正態(tài)分布曲線的兩端上升位置分別為馬達(dá)運(yùn)行方向的啟動位置和停止位置，所述曲線的平滑度反映馬達(dá)運(yùn)行的線性度，馬達(dá)正反兩個運(yùn)行方向的正態(tài)分布曲線最高點(diǎn)位置的差為馬達(dá)遲滯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，其特征在于:馬達(dá)的傾斜角度的測試方法步驟如下所述: 1)在馬達(dá)正方向運(yùn)行測試中，同時繪制正方形圖像四個角的MTF值與馬達(dá)步長的曲線，繪制的四條曲線為正態(tài)分布曲線； 2)找出四條曲線的四個最高點(diǎn)位置，馬達(dá)的傾斜方向是從最后一個最高點(diǎn)所在的角向第一個最高點(diǎn)所在的角傾斜，第一個最高點(diǎn)與最后一個最高點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)差值為馬達(dá)步數(shù)的差值，根據(jù)鏡頭在相同視場的焦距相同的特性，能夠計(jì)算出馬達(dá)的傾斜角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，其特征在于:步驟2)中，所述計(jì)算機(jī)顯示的圖像是測試模組拍攝到的標(biāo)板圖像的八分之一大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，其特征在于:馬達(dá)傾斜角度的正切值是馬達(dá)的傾斜高度與圖像兩個角的實(shí)際物理距離的比值，所述馬達(dá)的傾斜高度能夠由馬達(dá)步數(shù)的差值與馬達(dá)的運(yùn)行斜率相乘得出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，其特征在于:所述背光光源的亮度穩(wěn)定，背光光源面板的亮度均勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，其特征在于:所述標(biāo)板及光源的大小能夠充滿測試模組拍攝的整個圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于圖像MTF評價模組馬達(dá)曲線的測試方法，選擇能夠反映鏡頭的離焦變化情況以及測試馬達(dá)特性的一致性的MTF作為清晰度計(jì)算函數(shù)，然后根據(jù)MTF擬合的馬達(dá)曲線對馬達(dá)不同位置的MTF進(jìn)行分析，判定馬達(dá)的運(yùn)動特性，在測試馬達(dá)曲線時，同時找出顯示圖像四個角的馬達(dá)曲線的最高點(diǎn)位置，通過計(jì)算四角位置得到四角的焦距差異，判斷鏡頭和傳感器表面的傾斜高度差，計(jì)算出傾斜角度。本發(fā)明應(yīng)用的馬達(dá)曲線測試方案，通過使用MTF測試標(biāo)板和圖像檢測設(shè)備，有效的檢測出了模組的馬達(dá)特性和馬達(dá)傾斜方面的不良，確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。
文檔編號G01B21/22GK103149789SQ20131006393
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者丁亮, 張寶忠, 張扣文, 王剛 申請人:寧波舜宇光電信息有限公司