镜头的测试系统的制作方法

1.本公开实施例涉及镜头测试技术领域，更具体地，涉及一种镜头的测试系统。


背景技术：

2.镜头作为光产品的关键部件之一，由于镜头的设计参数和实物往往会有差异，这也就需要在镜头生产成品后进行检验测试，如何保证镜头符合设计参数，以提高对应的光产品的良品率，成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本公开实施例的一个目的是提供一种镜头的测试系统的新的技术方案。
4.本公开提供了一种镜头的测试系统，包括：处理装置、投影装置、摄像装置、显示装置及移动装置，所述镜头安装于所述移动装置，且所述镜头位于所述投影装置和所述显示装置之间，
5.所述投影装置用于将所述处理装置提供的第一图像通过所述镜头进行投影；
6.所述移动装置用于控制所述镜头在所述投影装置和所述显示装置之间进行移动；
7.所述显示装置用于分别显示每一所述移动位置处的所述第一图像通过所述镜头投影后的第二图像；
8.所述摄像装置用于采集每个所述第二图像，并将每个所述第二图像发送至所述处理装置；
9.所述处理装置用于对每个所述第二图像进行识别以判断所述镜头是否合格。
10.可选地，所述移动装置包括电机和支架，
11.所述支架用于放置所述镜头；
12.所述电机用于控制所述镜头在所述投影装置和所述显示装置之间进行移动。
13.可选地，所述第一图像中包括多个目标区域，
14.所述多个目标区域中至少包括位于所述第一图像中心的第一中心区域，及除所述第一中心区域之外的其他目标区域基于所述第一中心区域对称分布；
15.对应地，所述第二图像中包括所述多个目标区域，所述多个目标区域中至少包括位于所述第二图像中心的第二中心区域，及除所述第二中心区域之外的其他目标区域基于所述第二中心区域对称分布。
16.可选地，所述处理装置用于：
17.分别对每个所述第二图像进行识别，获得每个所述第二图像中每个所述目标区域的清晰度；
18.根据每个所述第二图像中每个所述目标区域的清晰度，确定所述镜头在每个所述目标区域的目标焦距；
19.根据所述镜头在每个所述目标区域的目标焦距，确定所述镜头在每个所述目标区域的屈光度，以及，根据所述镜头在每个所述目标区域的屈光度，判断所述镜头是否合格。
20.可选地，所述处理装置用于：
21.根据每个所述第二图像中每个所述目标区域的清晰度，获取所述镜头在每个所述目标区域的目标清晰度；以及，
22.根据所述镜头在每个所述目标区域的目标清晰度，确定对应的所述镜头在每个所述目标区域的目标焦距。
23.可选地，所述电机设置有刻度线，
24.所述刻度线的各个刻度值与所述电机在移动过程中所处的各个位置一一对应。
25.可选地，所述处理装置用于：
26.根据所述镜头在每个所述目标区域的目标清晰度，获取每个所述目标清晰度所对应的所述电机的位置，作为目标位置；
27.根据每个所述目标位置及所述投影装置和所述显示装置之间的位置，确定所述镜头在每个所述目标区域的焦距。
28.可选地，所述处理装置，用于将所述镜头在每个所述目标区域的屈光度与目标屈光度阈值进行比较，并在所述镜头在每个所述目标区域的屈光度大于或等于目标屈光度阈值的情况下，确定所述镜头合格。
29.可选地，所述处理装置，用于提供配置屈光度阈值的配置接口，并获取通过所述配置接口输入的屈光度阈值作为所述目标屈光度阈值。
30.可选地，所述镜头由至少一个透镜组成。
31.本公开实施例的一个有益效果在于，通过移动装置控制镜头在投影装置和显示装置之间进行移动，并由显示装置显示每一移动位置处的第一图像通过镜头投影后得到的第二图像，在由摄像装置采集每个第二图像，进而由处理装置对每个第二图像进行识别以判断镜头是否合格，即，其能够对镜头进行检测，以提高后续应用的良品率。
32.通过以下参照附图对本说明书的示例性实施例的详细描述，本说明书的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
33.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本说明书的实施例，并且连同其说明一起用于解释本说明书的原理。
34.图1是根据本公开实施例的镜头的测试系统的示意图；
35.图2是根据本公开实施例的第一图像示意图；
36.图3是根据本公开实施例的镜头示意图；
37.图4是根据本公开实施例的清晰度曲线示意图；
38.图5是根据本公开实施例镜头成像原理的示意图。
具体实施方式
39.下面将详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实
施例，都属于本技术保护的范围。
40.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
42.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.本公开实施例提供一种镜头的测试系统，该镜头为光学镜头，该镜头由至少一个透镜组成，该至少一个透镜包括凹透镜和凸透镜。镜头是光学产品中必不可少的部件，对光学产品的成像质量起到关键影响。图1是根据本公开实施例提供的一种镜头的测试系统的方框原理图。
44.参见图1所示，该镜头的测试系统10包括处理装置110、投影装置120、摄像装置130、显示装置140及移动装置150，镜头20安装于移动装置150，且镜头20位于投影装置120和显示装置140之间。处理装置110与投影装置120通信连接，摄像装置130与处理装置110通信连接。
45.本实施例中，处理装置110用于提供第一图像至投影装置120。投影装置120用于将处理装置110提供的第一图像通过镜头20进行投影。移动装置150用于控制镜头20在投影装置120和显示装置140之间进行移动。显示装置140用于分别显示每一移动位置处的第一图像通过镜头20投影后的第二图像。摄像装置130用于采集每个第二图像，并将每个第二图像发送至处理装置110。处理装置110用于对每个第二图像进行识别以判断镜头是否合格。
46.以上处理装置110可以为工控机，工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机cpu、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。处理装置110能够提供第一图像，该第一图像可以是如图2所示的白底黑线的图像。
47.第一图像中包括多个目标区域，多个目标区域中至少包括位于第一图像中心的第一中心区域，及除第一中心区域之外的其他目标区域基于第一中心区域对称分布。可以理解的是，为将第一图像的中心区域和第二图像的中心区域进行区分，这里，将第一图像的中心区域称之为第一中心区域，将第二图像的中心区域称之为第二中心区域。
48.如图2所示，第一图像中包括有四个目标区域，分别是目标区域0、目标区域1、目标区域2、目标区域3及目标区域4。其中，目标区域0为第一图像的中心区域称之为第一中心区域，目标区域1位于第一图像的左上区域，目标区域2位于第一图像的右上区域，目标区域3
位于第一图像的右下区域，目标区域4位于第一图像的左下区域。其中，目标区域1、目标区域2、目标区域3以及目标区域4基于目标区域1中心对称分布。其中，1、2、3、4仅为区分不同目标区域，实际的第一图像中并不存在该数字标识。
49.以上投影装置120可以是投影设备，也可以仅是投影设备中的光机引擎，该光机引擎为标准光机引擎。投影装置120可以作为镜头的测试系统10中的光源。投影装置120与处理装置110通信连接，以接收处理装置110所提供的第一图像并将第一图像进行投影。
50.以上镜头20由至少一个透镜组成，该至少一个透镜包括凹透镜和凸透镜，镜头20是光学产品中必不可少的部件，对光学产品的成像质量起到关键影响。可以理解的是，投影装置120所投影的第一图像的光线通常是发散的，经过镜头20便可将光线进行汇聚，并将汇聚的光线投影至显示装置140。如图3所示，其为图2所示的第一图像经过镜头20时的图像。
51.以上移动装置150包括电机和支架，支架用于放置镜头20。电机用于控制镜头20在投影装置120和显示装置140之间进行移动。该电机为步进电机，步进电机上设置有刻度线，刻度线的各个刻度值与电机在移动过程中所处的各个位置一一对应。
52.以上显示装置140可以是背投成像光幕。显示装置140用于分别显示每一移动位置处的第一图像通过镜头20投影后的第二图像。
53.以上摄像装置130用于采集每个第二图像，并将每个第二图像发送至处理装置110。示例性地，可以是移动装置150控制镜头20每移动设定步长，显示装置140便可显示对应位置处的第一图像通过镜头20处理后的第二图像，并由摄像装置130采集对应位置处的第二图像发送至处理装置110。第二图像中包括多个目标区域，多个目标区域中至少包括位于第二图像中心的第二中心区域，及除第二中心区域之外的其他目标区域基于第二中心区域对称分布。
54.以上处理装置110用于对每个第二图像进行识别以判断镜头是否合格。
55.本实施例中，处理装置110用于对每个第二图像进行识别以判断镜头20是否合格可以进一步包括：
56.步骤110，处理装置110用于分别对每个第二图像进行识别，获得每个第二图像中每个目标区域的清晰度。
57.本步骤110中，处理装置110分别对每个第二图像进行识别，从而可以获得每个第二图像中每个目标区域的清晰度，在此，可以以每个目标区域的清晰度为基准构建清晰度曲线图。如图4所示为构建出的清晰度曲线图，其中，横轴表示电机所在位置即镜头与投影装置之间的距离，纵轴表示清晰度。其中，曲线tl表示第二图像中的目标区域1的清晰度曲线，曲线tr表示第二图像中的目标区域2的清晰度曲线，曲线bl表示第二图像中的目标区域4的清晰度曲线，曲线ct表示第二图像中的目标区域0的清晰度曲线，曲线br表示第二图像中的目标区域3的清晰度曲线。
58.步骤120，处理装置110用于根据每个第二图像中每个目标区域的清晰度，确定镜头在每个目标区域的目标焦距。
59.镜头在每个目标区域的目标焦距为，镜头在每个目标区域的最大焦距。
60.本实施例中，本步骤120中处理装置用于根据每个第二图像中每个目标区域的清晰度，确定镜头在每个目标区域的目标焦距可以进一步包括：
61.步骤121，处理装置110用于根据每个第二图像中每个目标区域的清晰度，获取镜
头20在每个目标区域的目标清晰度。
62.镜头20在每个目标区域的目标清晰度为，镜头在每个目标区域的最大清晰度。
63.以第二图像中包括上述五个目标区域为例，通过本步骤121，处理装置110根据每个第二图像中这五个目标区域的清晰度，能够获得这五个目标区域的最大清晰度。
64.步骤122，处理装置110用于根据镜头在每个目标区域的目标清晰度，确定对应的镜头20在每个目标区域的目标焦距。
65.由于电机设置有刻度线，且刻度线的各个刻度值与电机在移动过程中所处的各个位置一一对应。在此，本步骤122中处理装置110用于根据镜头20在每个目标区域的目标清晰度，确定对应的镜头20在每个目标区域的目标焦距可以进一步包括：
66.处理装置110根据镜头20在每个目标区域的目标清晰度，获取每个目标清晰度所对应的电机的位置，作为目标位置。处理装置110根据每个目标位置及投影装置120和显示装置140之间的位置，确定镜头20在每个目标区域的目标焦距。
67.电机的位置能够反映投影装置120和镜头20之间的距离即物距u。如图5所示的透镜成像原理图，其中，bb’是一个固定长度，表示投影装置120和显示装置140之间的距离。电机带动镜头20进行移动，则改变物距u，那么像距v＝bb
’‑
u。根据透镜成像公式便可获得焦距f。
68.以第二图像中包括上述五个目标区域为例，处理装置110会分别根据这五个目标区域的最大清晰度，根据图4所示的清晰度曲线图，分别确定这五个目标区域的最大清晰度所对应的电机的位置，作为目标位置。每个目标位置能够反映对应的目标区域为最大清晰度时投影装置120和镜头20之间的距离u。同时根据公式v＝bb
’‑
u能够得到v，便可根据公式得到目标焦距f。
69.以第二图像中包括上述五个目标区域为例，通过本步骤120，处理装置110可以根据每个第二图像中这五个目标区域的清晰度，确定镜头20在这五个目标区域的目标焦距，即，可得到五个最大焦距，f0，f1，f2，f3，f4，其中，f0表示镜头20在第二图像中目标区域0的目标焦距，f1表示镜头20在第二图像中目标区域1的目标焦距，f2表示镜头20在第二图像中目标区域2的目标焦距，f3表示镜头20在第二图像中目标区域3的目标焦距，f4表示镜头20在第二图像中目标区域4的目标焦距。
70.步骤130，处理装置110根据镜头20在每个目标区域的目标焦距，确定镜头20在每个目标区域的屈光度，以及，根据镜头20在每个目标区域的屈光度，判断镜头20是否合格。
71.以第二图像中包括上述五个目标区域为例，通过以上步骤130，处理装置110可以根据这五个目标区域的清晰度，确定镜头20在这五个目标区域的目标焦距，即，可得到五个最大焦距，f0，f1，f2，f3，f4，其中，f0表示镜头20在第二图像中目标区域0的目标焦距，f1表示镜头20在第二图像中目标区域1的目标焦距，f2表示镜头20在第二图像中目标区域2的目标焦距，f3表示镜头20在第二图像中目标区域2的目标焦距，f4表示镜头20在第二图像中目标区域4的目标焦距。通过公式其中d表示屈光度，f表示目标焦距。便可得到镜头20分别在这五个目标区域的屈光度d0，d1，d2，d3，d4，其中，d0表示镜头20在目标区域0的屈光度，
d1表示镜头20在目标区域1的屈光度，d2表示镜头20在目标区域1的屈光度，d3表示镜头20在目标区域1的屈光度，d4表示镜头20在目标区域4的屈光度。
72.本步骤130中，处理装置110根据镜头20在每个目标区域的屈光度，判断镜头20是否合格可以进一步包括：
73.处理装置110根据将镜头20在每个目标区域的屈光度与目标屈光度阈值进行比较，并在镜头20在每个目标区域的屈光度大于或等于目标屈光度阈值的情况下，确定镜头20合格。
74.以第二图像中包括上述五个目标区域为例，可以分别将以上镜头10在五个目标区域的屈光度d0，d1，d2，d3，d4与目标屈光度阈值d
diff
进行比较，如果d0小于d
diff
，d1小于d
diff
，d2小于d
diff
，d3小于d
diff
，d4小于d
diff
的情况下，确定镜头20合格。
75.根据本公开实施例的镜头的测试系统，通过移动装置控制镜头在投影装置和显示装置之间进行移动，并由显示装置显示每一移动位置处的第一图像通过镜头投影后得到的第二图像，在由摄像装置采集每个第二图像，进而由处理装置对每个第二图像进行识别以判断镜头是否合格，即，其能够对镜头进行检测，以提高后续应用的良品率。
76.在一个实施例中，处理装置110还用于提供配置屈光度阈值的配置接口，并获取通过配置接口输入的屈光度阈值作为目标屈光度阈值。
77.该配置接口可以是输入框、下拉列表、语音输入等，例如，检测人员可以通过输入框输入目标屈光度阈值；又例如，检测人员可以通过下拉列表选择目标屈光度阈值；又例如，操作人员可以语音输入目标屈光度阈值。
78.本实施例提供人机交互接口，以支持检测人员根据当前的实际需要选择所需要的目标屈光度阈值，实现定制化设计。
79.本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
80.计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd
‑
rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
81.这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
82.用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c 等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
83.这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
84.这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
85.也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
86.附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。对于本领域技术人员来说公知的是，通过硬件方式实现、通过软件方式实现以及通过软件和硬件结合的方式实现都是等价的。
87.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨
在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本公开的范围由所附权利要求来限定。