(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210438341.1 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 茂莱 （南京） 仪 器有限公司 地址 211102 江苏省南京市江宁开发区铺 岗街398号 (72)发明人 高善增　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 徐红梅 (51)Int.Cl. H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统 及控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于MT F的镜头模组自动 对焦控制系统及控制方法， 系统包括成像模组、 执行器和自动对焦控制器， 成像模组包括导轨及 同轴且依次设置在导轨上的相机、 镜头模组和目 标光源， 镜头模组和目标光源固定， 执行器控制 相机移动， 以调节相机与镜头模组之间的间距， 相机通过镜头模组采集不同位移下的多个目标 光源图像， 并发送至自动对焦控制器， 自动对焦 控制器对多个目标光源图像进行处理后， 得到特 定频率下多个目标光源图像对应的MTF数组， 通 过执行器控制相机移动至最大MTF值对应的位 置， 实现自动对焦控制。 本发明实现全自对焦动 控制， 可根据不同镜头实现可配置化， 为操作人 员提供了高效、 精准的镜头模组和相机的对焦方 法。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 114666485 A 2022.06.24 CN 114666485 A 1.一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 其特征在于， 包括成像模组、 执行器和 自动对焦控制器， 其中， 成像模组包括导轨， 及同轴且依次设置在导轨上的相机、 镜头模组 和目标光源， 镜头模组和目标光源固定， 执行器控制相机移动， 以调节相机与镜头模组之间 的间距， 相 机通过镜头模组采集不同位移下 的多个目标光源图像， 并发送至自动对焦控制 器， 自动对焦控制器对多个目标光源图像进行处理后， 得到特定频率下多个目标光源图像 对应的MTF数组， 取最大的MTF值， 并发送控制指令给执行器， 执行器控制相机移动至最大 MTF值对应的位置， 实现自动对焦控制。 2.根据权利要求1所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 其特征在于， 自 动对焦控制器包括MTF算法模块、 显示模块和自动对焦 控制模块， 其中， MT F算法模块对目标 光源图像进行处理得到图像的MTF值， 并存储至MTF数组中， 自动对焦控制 模块通过执行器 控制相机移动至MTF数组中最大MTF值对应的位置， 同时， 自动对焦控制 模块将自动对焦过 程信息发送至 显示模块显示出来。 3.根据权利 要求2所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 其特征在于， MTF 算法模块采用刃边法计算图像的MTF值。 4.根据权利要求1所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 其特征在于， 目 标光源为棋盘 格面板。 5.根据权利要求1所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 其特征在于， 执 行器包括直线电机和电机控制器， 自动对焦控制器通过电机控制器控制电机带动相机沿着 导轨移动， 且相机移动范围覆盖 镜头模组的焦点。 6.一种基于 MTF的镜头模组自动对焦控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 设定相机移动范围为0～M， 移动步长为S， MTF 特定频率 为F； S2、 相机复位至 0点， 初始化MTF 数组； S3、 控制相机移动步长S， 并获取 此时的目标光源图像， 选取感兴趣区域； S4、 计算感兴趣区域在特定频率F对应的MTF值， 并赋值到 MTF数组； S5、 判断相机当前位置是否大于M， 若否， 则返回步骤S3； 若是， 则停止循环， 计算MTF数 组中最大值和最大值对应的数组索引N； S6、 控制相机移动到S*N处， 此时相机在镜 头模组的最佳焦点上， 实现自动对焦控制。 7.根据权利要求6所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制方法， 其特征在于， 采 用刃边法计算MTF值。 8.根据权利要求6所述的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制方法， 其特征在于， 镜 头模组的焦点在相机移动范围内， 且移动步长S小于 镜头模组焦深。 9.一种装置设备， 其特 征在于， 包括存 储器和处 理器， 其中： 存储器， 用于存 储能够在处理器上运行的计算机程序； 处理器， 用于在运行所述计算机程序时， 执行如权利要求6 ‑8任一项所述一种基于MTF 的镜头模组自动对焦控制方法的步骤。 10.一种存储介质， 其特征在于， 所述存储介质上存储有计算机程序， 所述计算机程序 被至少一个处理器执行时实现如权利要求6 ‑8任一项所述一种基于MTF的镜头模组自动对 焦控制方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114666485 A 2一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统及控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及镜头模组控制技术， 特别是涉及一种基于MTF的镜头模组自动对焦控 制系统及控制方法。 背景技术 [0002]随着工业自动化水平的不断提高， 传统手动对焦方式和低质量的自动对焦已经不 能满足生产和应用的要求。 长期以来， 职工只能把大量时间消 耗在重复性的清晰度测量过 程中， 为此切实解决现实镜头成像系统的校准和装调中的问题， 提高装调 人员的工作效率 和作业质量， 成为企业 不断提高的要求， 对焦软件系统要求 也不断增加。 [0003]在无参考图像 的质量评价中， 图像 的清晰度是衡量图像质量优劣的重要指标， 它 能够较好的与人 的主观感受相对应， 图像的清晰度不高表现出图像的模糊。 对目前几种较 为常用的、 具有代表性清晰度算法， 如方差函数， Brenner梯度函数， Tenengrad梯度函数， Laplacian梯度函数。 Modulation  Transfer  Function(调制传递函数， 以下简称MTF)是分 析镜头的解像比较科 学的方法。 发明内容 [0004]发明目的： 本发明的一个目的是提供一种基于 MTF的镜头模组自动对焦控制系统。 [0005]本发明的另一个目的是提供一种基于MTF的镜头模组自动对焦的控制 方法， 该方 法通过特定频率下MTF值衡量成像质量， 当成像模组在镜头不同的对焦位置， 成像的MTF值 会变化， 其值越 大， 视觉质量越好， 并通过软件实现对焦 控制和MT F计算， 达到自动对焦 控制 的方法。 [0006]技术方案： 本发明的一种基于MTF的镜头模组自动对焦控制系统， 包括成像模组、 执行器和自动对焦控制器， 其中， 成像模组包括导轨， 及同轴且依次设置在导轨上的相机、 镜头模组和目标光源， 镜头模组和目标光源固定， 执行器控制相机移动， 以调节相机与镜头 模组之间的间距， 相 机通过镜头模组采集不同位移下 的多个目标光源图像， 并发送至自动 对焦控制 器， 自动对焦控制 器对多个目标光源图像进行处理后， 得到特定频率下多个目标 光源图像对应的MT F数组， 取最大的MTF值， 并发送控制指 令给执行器， 执行器控制相机移动 至最大MTF值对应的位置， 实现自动对焦控制。 [0007]可选的， 自动对焦控制器包括MTF算法模块、 显示模块和自动对焦控制模块， 其中， MTF算法模块对目标光源图像进行 处理得到图像的MTF值， 并存储至MT F数组中， 自动对焦 控 制模块通过执行器控制相机移动至MTF数组中最大MTF值对应的位置， 同时， 自动对焦控制 模块将自动对焦过程信息发送至 显示模块显示出来。 [0008]可选的， MTF算法模块采用刃边法计算图像的MTF值。 [0009]可选的， 目标光源为棋盘 格面板。 [0010]可选的， 执行器包括直线电机和电机控制器， 自动对焦控制器通过电机控制器控 制电机带动相机沿着导轨移动， 且相机移动范围覆盖 镜头模组的焦点。说　明　书 1/4 页 3 CN 114666485 A 3