相機模塊汙點測試系統及方法

2023-06-09 02:27:16 1

專利名稱：相機模塊汙點測試系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種相機模塊汙點測試系統及方法。
技術背景數位影像科技的應用日漸普及，越來越多的電子產品可以通過安裝相機模塊而具備拍攝 物體影像的功能，例如數位相機、計算機、手機、影像量測機臺等電子器材。該相機模塊 通常包括圖像傳感器(Sensor)、鏡頭(Lens)及鏡座(Holder)等元件或裝置。隨著電子 產品的市場需求增長迅速，其配套的相機模塊的生產需求也不斷增長。為了提高和保證產品 質量，對產品實施檢驗是必不可少的，從而保證產品質量形成過程的穩定性及其產出產品的 一致性。同時，日漸增多且急迫的檢驗需求要求企業能夠快速、準確地實施產品的檢驗。早期生產廠商對於相機模塊出廠前的檢驗，通常是利用人工對相機模塊所拍攝的影像進 行分辨，從而確定該影像是否存在汙點，如此既費時，又增長生產周期及增加生產成本，並 且基於人工確定的信息，經常包含有人的誤差的影響，不能保證出廠產品質量的一致性及準 確性。發明內容鑑於以上內容，有必要提供一種相機模塊汙點測試系統，其可以通過對輸出影像的各類 數據進行分析、比較，從而判斷相機模塊的品質。此外，還有必要提供一種相機模塊汙點測試方法，其可以通過對輸出影像的各類數據進 行分析、比較，從而判斷相機模塊的品質。一種相機模塊汙點測試系統，該系統包括影像獲取模塊，用於從相機模塊處獲取影像 ;影像區域切割模塊，用於將所獲取的影像切割成多個測試影像區域，並劃分每一個測試影 像區域對應的參考影像區域；計算模塊，用於選擇測試影像區域及確定對應的參考影像區域 ，並計算該測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值；及濃度比較模塊，用於預設一個汙 點濃度的規範值，並對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值進行比較以計算該 測試影像區域的汙點濃度，還用於將該汙點濃度與該規範值進行比較從而判斷該影像是否存 在明顯汙點以及確定所述的相機模塊是否為合格產品。一種相機模塊汙點測試方法，該方法包括如下步驟從相機模塊處獲取影像；將所獲取 的影像切割成多個測試影像區域，並劃分每一個測試影像區域對應的參考影像區域；選擇一個測試影像區域及確定其對應的參考影像區域，並計算該測試影像區域及參考影像區域的灰 度平均值；預設一個汙點濃度的規範值；對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均 值進行比較以計算該測試影像區域的汙點濃度，並判斷該汙點濃度是否超過該規範值從而判 斷該影像是否存在明顯汙點；若該影像存在明顯汙點，則確定所述的相機模塊為不合格產品 ;及若該影像不存在明顯汙點，則確定所述的相機模塊為合格產品。相較於現有技術，所述的相機模塊汙點測試系統及方法，其可以通過對輸出影像的各類 數據進行分析、比較，從而判斷相機模塊是否存在汙點。利用該系統及方法，可以有效避免 人工對影像進行肉眼辨別的誤差，並提高測試效率及節省測試成本。


圖l是本發明相機模塊汙點測試系統的較佳實施例的硬體架構圖。圖2是本發明相機模塊汙點測試系統的功能模塊圖。圖3是本發明相機模塊汙點測試方法的較佳實施例的流程圖。圖4是本發明相機模塊汙點測試方法的影像區域切割示意圖。圖5是本發明相機模塊汙點測試方法的數據輸出示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，是本發明相機模塊汙點測試系統較佳實施方式的硬體架構圖。該相機模塊 汙點測試系統(下文稱"本系統")建構在多個計算機2中。所述的計算機2通過影像數據線 4與一個相機模塊1相連接以獲取影像，並在對影像進行相應的測試後，利用連接5將測試結 果輸出至資料庫3中進行存儲。所述的連接5是一種資料庫連接，如開放式資料庫連接(Open Database Connectivity, ODBC)， 或者Java類ji;據庫連接(Java Database Connectivity, JDBC)。所述的相機模塊I通常包括圖像傳感器IO、鏡頭12及鏡座14，也可包括其他元件或裝置 (圖中未示出)。該圖像傳感器10可以是CCD(Charge Coupled Device,電荷藕合器件)，或 者是CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor,互補型金屬氧化物半 導體)。該相機模塊1可以組裝至計算機2、手機(未示出)或者其他裝置中進行拍攝。所述的資料庫3用於存儲各類數據，包括從相機模塊l獲取的影像，對影像測試後的結果 等。該資料庫3可獨立於計算機2，也可位於計算機2內，儲存在計算機2的硬碟(未示出)上本系統用於獲取相機模塊l所拍攝的影像，對該影像進行相關測試，判斷該影像中是否 存在汙點從而確定該相機模塊l是否為合格產品，並將測試結果進行輸出及反饋。如圖2所示，是本發明相機模塊汙點測試系統的功能模塊圖。該相機模塊汙點測試系統 安裝於計算機2內，其包括六個功能模塊，分別是影像獲取模塊20、影像區域設置模塊21 、影像區域切割模塊22、計算模塊23、濃度比較模塊24及結果輸出模塊25。所述的影像獲取模塊20用於通過影像數據線4從相機模塊1中的圖像傳感器10處獲取影像 ，並在計算機l中顯示該影像從而對該影像進行相應的處理。利用本系統對獲取的影像進行測試時，需要將該影像切割成若干個測試影像區域，每一 個測試影像區域皆對應一個參考影像區域，並通過對測試影像區域及參考影像區域的各類數 據進行比較，從而判斷該影像中是否存在汙點。所述的影像區域設置模塊21用於設置測試影像區域及對應的參考影像區域的大小。在測 試過程中，用戶可通過影像區域設置模塊21將測試影像區域的大小設置成一個或者多個數值 ，並將每一個不同大小的測試影像區域與其對應的參考影像區域進行比較，從而獲得精確的 測試結果。例如，該測試影像區域的大小可設置為5*5像素、15*15像素及60*60像素，而該參考影 像區域的大小可設置為60*60像素，則每一個5*5像素的測試影像區域都將逐一與其對應的大 小為60*60像素的參考影像區域進行各類數據的比較，比較完之後若未發現影像中存在汙點 ，再次將15*15像素的測試影像區域逐一與其對應的大小為60*60像素的參考影像區域進行各 類數據的比較，若仍然未發現汙點，繼而將60*60像素的測試影像區域逐一與其對應的大小 為60*60像素的參考影像區域進行各類數據的比較。此外，為了獲取更加精確的數據，該影像區域設置模塊21還可設置多個參考影像區域的 大小，例如，除上述的60*60像素大小，還可將該參考影像區域的大小設置為15*15，則完成 上述比較過程後，再將每一個不同大小的測試影像區域逐一與其對應的大小為15*15的參考 影像區域進行各類數據的比較。當所有設置的、不同大小的測試影像區域皆與其對應的參考影像區域進行比較完畢，皆 未發現汙點，可判定該影像不存在明顯汙點，則該相機模塊l為合格產品；若發現汙點，可 判定該影像存在明顯汙點，則該相機模塊l為不合格產品。所述的影像區域設置模塊21還用於設置測試影像區域之間的距離、測試影像區域與參考 影像區域之間的距離(下文稱"區域間距")以及測試影像區域與參考影像區域的相對方向 。在本較佳實施例中，測試影像區域與參考影像區域之間的距離大小為參考影像區域的大小 ，例如，參考影像區域大小為60*60像素，則該測試影像區域與參考影像區域之間的距離大 小為60*60像素。又例如，在本較佳實施例中，測試影像區域之間的距離大小可設置為4*4像素。關於測試影像區域與參考影像區域的相對方向的設置可參照影像區域切割模塊22的功能 說明的舉例中。影像區域切割模塊22用於根據設置的測試影像區域的大小及測試影像區域之間的距離將 所獲取的影像切割成若干個測試影像區域，並根據設置的參考影像區域的大小、測試影像區 域與參考影像區域之間的距離及測試影像區域與參考影像區域的相對方向，劃分每一個測試 影像區域對應的參考影像區域。參照圖4所示，影像6包括一個大小為15*15像素的測試影像 區域610，該測試影像區域610對應一個大小為60*60像素的參考影像區域611 。在本實施例中，影像區域切割模塊22在劃分參考影像區域時，首先根據測試影像區域的 坐標及影像中心點的坐標，判斷該測試影像區域在影像的左半部分還是右半部分。若測試影 像區域在影像的左半部分，則對應的參考影像區域在測試影像區域的右側；反之，若測試影 像區域在影像的右半部分，則對應的參考影像區域在測試影像區域的左側。其次，參考影像區域與測試影像區域的上邊緣或下邊緣處於同一水平位置。假設影像、 測試影像區域及參考影像區域皆為正方形，測試影像區域在影像的左半部分、且其右上角的 端點為A (X， Y)，參考影像區域的大小為OC像素，區域間距設置為G像素，點A至影像下邊 緣的距離為D像素時當點A至影像下邊緣的距離大於或等於參考影像區域的大小(D>=C)時，則參考影像區 域在測試影像區域的右側，且參考影像區域的上邊緣與測試影像區域的上邊緣處於同一水平 位置，即兩個上邊緣的所有點的Y坐標相同；以及當點A至影像下邊緣的距離小於參考影像區 域的大小(D〈C)時，則參考影像區域在測試影像區域的右側，且參考影像區域的下邊緣與 測試影像區域的上邊緣處於同一水平位置(可參照圖4所示範例)。上述劃分依據是為保證每一個測試影像區域在不超出影像的範圍內都有一個對應的參考 影像區域。在其它實施例中，參考影像區域與測試影像區域的相對方向或者大小可以根據實 際情況進行調整，例如，判斷測試影像區域在影像的上半部分還是下半部分，若測試影像區 域在影像的上半部分，令參考影像區域在測試影像區域的下方；若測試影像區域在影像的下 半部分，令參考影像區域在測試影像區域的上方。所述的計算模塊23用於選擇一個測試影像區域，並根據該測試影像區域內各點的灰度值 計算出灰度平均值。其中，該灰度平均值是對選擇區域內各像素點的灰度值累加後求得的算 術平均值，而每個像素點的灰度值的計算是通過獲得該像素點的三原色的值，並利用灰度值 計算公式進行計算得出，該灰度值計算公式為灰度值=0.3*紅+0.59*綠+0. 11*藍。例如，若該測試影像區域為5*5像素的大小，則可在該測試影像區域內選擇25個點，每個點對應一個灰度值，其中，該25個點的坐標可以如下表所示:formula see original document page 8
所述的計算模塊23還用於根據該選擇的測試影像區域確定其所對應的參考影像區域，並 計算該參考影像區域的灰度平均值。該計算模塊23對測試影像區域的選擇可預設為從影像的 左至右，及由上至下的順序進行。所述的濃度比較模塊24用於預設一個汙點濃度的規範值，該規範值可根據相機模塊l的 生產廠商的出廠規格進行設置。例如，該規範值可設置為4%。所述的濃度比較模塊24還用於預設一個公式對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰 度平均值進行比較，從而計算出該測試影像區域的汙點濃度，並將計算所得的汙點濃度與規 範值進行比較從而判斷該影像是否存在明顯汙點以及拍攝該影像的相機模塊l是否為合格產 品。該預設的公式為汙點濃度=(l-測試影像區域的灰度平均值/參考影像區域的灰度平均 值)*100%。若該汙點濃度超出該規範值，可確定該影像存在明顯汙點，則可確定相機模塊l為不合 格產品；若該汙點濃度未超過該規範值，則可選擇下一個測試影像區域及其對應的參考影像 區域進行計算，直至計算出所有的測試影像區域的汙點濃度皆未超過規範值，才可確定該影 像不存在明顯汙點，則該相機模塊l為合格產品。所述的結果輸出模塊25用於將上述的設置及計算數據輸出至一個表單中，並將該表單及 測試結果存儲至資料庫3中。例如，將影像區域設置模塊21所設置的測試影像區域的大小、 參考影像區域的大小、測試影像區域之間的距離、測試影像區域與參考影像區域之間的距離 、計算得出的灰度平均值、公式、規範值及汙點濃度等數據輸出至一個Excel表格中(如圖 5所示)，從而保留測試數據供用戶進行參考。用戶可根據反饋的測試結果，對相機模塊l所 包括的各個元器件進行檢査，以確定造成汙點的原因。如圖3所示，是本發明相機模塊汙點測試方法的較佳實施例的流程圖。首先，步驟S2， 影像獲取模塊20通過影像數據線4從相機模塊1中的圖像傳感器10處獲取影像，並在計算機l 中顯示該影像從而對該影像進行相應的處理。步驟S4，影像區域設置模塊21設置測試影像區域及對應的參考影像區域的大小，以及設置測試影像區域之間，以及測試影像區域與參考影像區域之間的距離。在測試過程中，用戶 可通過影像區域設置模塊21將測試影像區域設置成一個或者多個不同大小的數值，並將每一 個測試影像區域與其對應的參考影像區域進行比較，從而獲得精確的測試結果。步驟S6，影像區域切割模塊22根據設置的測試影像區域的大小及測試影像區域之間的距 離將所獲取的影像切割成若干個測試影像區域，並根據設置的參考影像區域的大小及測試影 像區域與參考影像區域之間的距離劃分每一個測試影像區域對應的參考影像區域。步驟S8，計算模塊23選擇一個測試影像區域，並確定與該測試影像區域對應的參考影響 區域。步驟SIO，計算模塊23根據該測試影像區域及對應的參考影像區域內各點的灰度值計算 出灰度平均值。其中，該灰度平均值是對選擇區域內各像素點的灰度值累加後求得的算術平 均值，而每個像素點的灰度值的計算是通過獲得該像素點的三原色的值，並利用公式( 0. 3*紅+ 0. 59*綠+ 0. 11*藍)進行計算得出。步驟S12，濃度比較模塊24預設一個汙點濃度的規範值，預設一個公式對所得的測試影 像區域及參考影像區域的灰度平均值進行比較，從而計算出該測試影像區域的汙點濃度。其 中，該規範值可根據相機模塊l的生產廠商的出廠規格進行設置。計算汙點濃度的公式為汙點濃度=(l-測試影像區域的灰度平均值/參考影像區域的灰度平均值)*100%。步驟S14，濃度比較模塊24將計算所得的汙點濃度與規範值進行比較，判斷該測試影像 區域的汙點濃度是否超過預設的規範值。步驟S16，若該汙點濃度小於或者等於該規範值，則判斷是否還有其它未選的測試影像 區域。若存在未選的測試影像區域，則返回至步驟S8。步驟S18，若不存在未選的測試影像區域，即所有切割的測試影像區域都已經完成相應 的計算、比較，則濃度比較模塊24可確定該影像不存在明顯汙點，且該相機模塊l為合格產品。步驟S20，結果輸出模塊25將上述的設置及計算數據輸出至一個表單中，並將該表單及 測試結果存儲至資料庫3中，並結束本流程。若步驟S14中，濃度比較模塊24判斷該測試影像區域的汙點濃度超過預設的規範值，則 在步驟S22中，該濃度比較模塊24可確定該影像存在明顯汙點，且判斷該相機模塊l為不合格 產品，然後，流程轉至步驟S20。在本流程圖中，影像區域設置模塊21僅將測試影像區域的大小設置為一個數值(例如 15*15像素)，若為了獲得更加精確的測試結果，則在執行完步驟S16後仍然未發現該影像存在明顯的汙點，還可重複執行步驟S4-S16，將測試影像區域的大小設置為其他數值(例如 5*5，或60*60)，並進行後續相應的計算及比較，從而獲得最終的測試結果。如圖4所示，是本發明相機模塊汙點測試方法的影像區域切割示意圖。影像獲取模塊20 從相機模塊1處獲取影像6，利用影像區域設置模塊21及影像區域切割模塊22將該影像切割成 多個測試影像區域及一一對應的參考影像區域，例如，測試影像區域610及對應的參考影像 區域611 ，其區域間距61的大小等於參考影像區域611的大小。圖4中測試影像區域610、 620及630的大小為15*15像素，對應的參考影像區域611 、 621 及631的大小為60*60像素，區域間距61、 62及63皆為60*60像素。如圖5所示，是本發明相機模塊汙點測試方法的數據輸出示意圖。結果輸出模塊25在測 試完畢後，將測試過程中的參數設置及計算數據輸出至一個表單中，並將該表單及測試結果 存儲至資料庫3中。圖5所示的Excel表格中包括將影像區域設置模塊21所設置的測試影像 區域的大小、參考影像區域的大小、測試影像區域之間的距離、測試影像區域與參考影像區 域之間的距離、計算得出的灰度平均值、公式、規範值及汙點濃度等數據。圖5所示表單僅為一個數據輸出的範例，實際應用中並不限於此，例如，表單可以為 WORD 、 PDfTM等格式，數據列舉的順序及類型可根據實際測試的要求進行相應的修改。
權利要求
1. 一種相機模塊汙點測試系統，其特徵在於，該系統包括影像獲取模塊，用於從相機模塊處獲取影像；影像區域切割模塊，用於將所獲取的影像切割成多個測試影像區域，並劃分每一個測試影像區域對應的參考影像區域；計算模塊，用於選擇測試影像區域及確定對應的參考影像區域，並計算該測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值；及濃度比較模塊，用於預設一個汙點濃度的規範值，並對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值進行比較以計算該測試影像區域的汙點濃度，還用於將該汙點濃度與該規範值進行比較從而判斷該影像是否存在明顯汙點以及確定所述的相機模塊是否為合格產品。
2.如權利要求l所述的相機模塊汙點測試系統，其特徵在於，該系統 還包括影像區域設置模塊，用於設置測試影像區域及與測試影像區域一一對應的參考影像區 域的大小，還用於設置測試影像區域之間的距離、測試影像區域與參考影像區域之間的距離 以及測試影像區域與參考影像區域的相對方向。
3.如權利要求l所述的相機模塊汙點測試系統，其特徵在於，該系統 還包括結果輸出模塊，用於輸出及存儲測試過程中的各類數據。
4.如權利要求l所述的相機模塊汙點測試系統，其特徵在於，所述的 規範值是根據相機模塊的出廠規格進行設置。
5.如權利要求l所述的相機模塊汙點測試系統，其特徵在於，所述的 濃度比較模塊是利用預設一個公式對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值進行 比較，該預設的公式為汙點濃度=(l-測試影像區域的灰度平均值/參考影像區域的灰度平 均值)*100%。
6. 一種相機模塊汙點測試方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟從相機模塊處獲取影像；將所獲取的影像切割成多個測試影像區域，並劃分每一個測試影像區域對應的參考影 像區域；選擇一個測試影像區域及確定其對應的參考影像區域，並計算該測試影像區域及參考 影像區域的灰度平均值；預設一個汙點濃度的規範值；對所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值進行比較以計算該測試影像區域 的汙點濃度，並判斷該汙點濃度是否超過該規範值從而判斷該影像是否存在明顯汙點；若該影像存在明顯汙點，則確定所述的相機模塊為不合格產品；及若該影像不存在明顯汙點，則確定所述的相機模塊為合格產品。
7.如權利要求6所述的相機模塊汙點測試方法，其特徵在於，所述對 所得的測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值進行的比較是利用預設一個公式計算得出 ，該預設的公式為汙點濃度=(l-測試影像區域的灰度平均值/參考影像區域的灰度平均值 )*100%。
8.如權利要求6所述的相機模塊汙點測試方法，其特徵在於，該計算 步驟還包括如下子步驟若該汙點濃度超過該規範值，則判斷該影像存在明顯汙點。
9.如權利要求6所述的相機模塊汙點測試方法，其特徵在於，該計算 步驟進一步包括如下子步驟若該汙點濃度未超過該規範值，則判斷是否還有其它未選的測試影像區域； 若不存在未選的測試影像區域，則判斷該影像不存在明顯汙點；及 若存在未選的測試影像區域，則返回選擇步驟。
10.如權利要求6所述的相機模塊汙點測試方法，其特徵在於，該方 法還包括如下步驟設置測試影像區域及與測試影像區域一一對應的參考影像區域的大小；及 設置測試影像區域之間的距離、測試影像區域與參考影像區域之間的距離以及測試影 像區域與參考影像區域的相對方向。
全文摘要
一種相機模塊汙點測試系統包括影像獲取模塊，用於獲取影像；影像區域切割模塊，用於將所獲取的影像切割成多個測試影像區域及對應的參考影像區域；計算模塊，用於選擇測試影像區域及確定對應的參考影像區域，並計算該測試影像區域及參考影像區域的灰度平均值；及濃度比較模塊，用於預設一個汙點濃度的規範值，計算測試影像區域的汙點濃度，並將該汙點濃度與該規範值進行比較從而判斷該影像是否存在明顯汙點以及確定所述的相機模塊是否為合格產品。本發明還提供一種相機模塊汙點測試方法。利用本發明可通過對輸出影像的分析來測試相機模塊的品質。
文檔編號G06T7/00GK101281358SQ20071020038
公開日2008年10月8日 申請日期2007年4月4日 優先權日2007年4月4日
發明者黃智偉 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司