攝像模組的解像力檢測方法研究.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。解像力是衡量一個模組成像質(zhì)量的評價指標(biāo)，是質(zhì)檢環(huán)節(jié)中極為重視的檢測參數(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調(diào)焦與目測解像力的方法，并且一般都是邊調(diào)焦邊檢測解像力。雖然操作簡單且易實現(xiàn)，但手動調(diào)焦的精度差、產(chǎn)品間的差異化較大且生產(chǎn)效率低，而解像力檢測則是存在主觀差異性、易造成工人視覺疲勞

2、等問題。本次研究的目的則是將攝像模組的自動調(diào)焦與解像力自動檢測相結(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攝像模組為研究對象，不僅設(shè)計了等效視覺解像力檢測靶板、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)建了一個基于視覺解像力自動檢測的自動調(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調(diào)焦技術(shù)一般是以清晰度評價函數(shù)作為調(diào)焦判據(jù)，通過爬山算法來搜

3、索圖像清晰度值最大的位置。但是，爬山搜索算法常會陷入局部最優(yōu)解而出現(xiàn)錯誤調(diào)焦。由于視覺解像力值與清晰度評價值隨著離焦程度的改變而具有相似逼近，而視覺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)焦點時，引入視覺解像力值作為進(jìn)一步判斷此點是否為正焦位置。鑒于清晰度評價函數(shù)不具備普遍適用性，不同的場景調(diào)焦性能差別較大。因此，本文仿真實現(xiàn)了14種清晰度

4、評價函數(shù)，從評價曲線的單峰性與無偏性、計算時間、魯棒性研究了各函數(shù)對本系統(tǒng)的調(diào)焦性能，得出Brenner函數(shù)的適用性更強(qiáng)。
　　其次，利用攝像模組對雙曲楔形線的成像特點，運用圖像分析方法實現(xiàn)了用軟件自動檢測攝像模組的視覺解像力，并通過實驗論證了軟件檢測結(jié)果與目測評估結(jié)果保持了良好的一致性，因而可運用于工業(yè)生產(chǎn)線上的質(zhì)檢環(huán)節(jié)。該軟件先通過目標(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)系計算出視覺解像力值并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，從而實現(xiàn)質(zhì)量篩選。
　　最后，對 ISO12233標(biāo)準(zhǔn)中用于檢測攝像模組空間頻率響應(yīng)的e-SFR算法的原理和實現(xiàn)做了初步研究，并對影響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)域的對比度、傾斜角度、寬高比和峰值信噪比四個方面。通過真實數(shù)據(jù)分析驗證了e-SFR算法與楔形線算法對攝像模組成像質(zhì)量的評估效果，得出在銳化較弱的情況下可以獲得兩種方法