专利名称：一种相机芯片平行度的检测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于相机制造领域，特别涉及一种在生产相机过程中检测相机芯片与电路板之间平行度的检测方法和检测装置。
背景技术：
平行度是指两平面或者两直线平行的程度，在相机生产过程中相机芯片与电路板的平行度是重要参数，直接关系到相机最后成像质量。由于相机芯片特殊，不能使用接触法测量，所以传统的接触式的平行度测量仪不适用。目前相机芯片与电路板的平行度检测办法为靠人眼观察，由于人眼观察主观性很大，只能检测出相机芯片与电路板倾角很大的情况，对于微小的倾斜，人眼很难分辨出，只有在相机整机测试时，根据成像质量判断芯片平行度。如果相机芯片与电路板微小的不平行导致相机成像质量差，还要把相机拆开，重新贴芯片，效率低下。而且近年来人力成本的提高，急需用机器视觉手段代替人工检测。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提出一种相机芯片与电路板平行度检测装置和方法，该方法属于非接触测量，不会损伤相机芯片，标定简单，测量速度快。本发明为了完成其技术目的所采用的技术方案是:一种相机芯片平行度的检测方法，包括以下步骤:
A、设置与相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2均相交的第一测量平面S3的步
骤；· B、计算平面SI与平面S3相交的直线LI以及平面S2与平面S3相交的直线L2之间的夹角3的步骤；
C、判断夹角巧是否为0，若夹角4为O则转向步骤D，否则说明相机芯片所在平面SI和
电路板所在平面S2不平行，结束检测；
D、设置与平面SI和平面S2均相交的第二测量平面S4的步骤，所述的平面S4与平面S3不平行；
E、计算平面SI与平面S4相交的直线L3以及平面S2与平面S4相交的直线L4之间的夹角4的步骤；
F、判断夹角A是否为0，若夹角巧为0则说明相机芯片所在平面SI和电路板所在平面
S2平行，否则，说明相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2不平行，结束检测。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测方法中:所述的步骤A和步骤D中，平面S3或平面S4是由一字激光器向相机芯片和电路板照射时形成的平面。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测方法中:所述的步骤B中分别包括以下步骤:
步骤1、相机采集一字激光器照射到相机芯片与电路板表面而生成的激光条纹物理图像；
步骤2、用列方向取极值方法，分别提取一字激光器照射到相机芯片表面和电路板表面而生成的激光条纹物理图像的激光条纹的中心线；
步骤3、用最小二乘法，对激光条纹的中心线进行拟合，分别拟合出照到相机芯片上的
激光线L1-J1 = ,和照到电路板的激光线光线L2，,F2 = k2 +b,;
步骤4、计算直线LI，与直线L2之间的夹角n正切值:tan巧=。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测方法中:所述的平面S3和平面S4垂直。本发明还提供了一种相机芯片平行度的检测装置，该装置包括射向相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2的一字激光器；拍摄一字激光器射向相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2上的激光条纹物理图像的相机；接收相机激光条纹物理图像并进行图像处理，获得相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2上的一字激光器条纹物理图像并进行处理获得激光条纹物理图像的激光条纹的中心线。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测装置中:所述的一字激光器包括分别横向和纵向照射到相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2的第一一字激光器和第二一字激光器；所述的相机包括主光轴与所述的第一一字激光器在同一平面上的第一相机，主光轴与所述的第二一字激光器在同一平面上的第二相机。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测装置中:所述的第一一字激光器和第二一字激光器垂直于相机芯片所在平面SI或者电路板所在平面S2 ;所述的第一相机和第二相机与相机芯片所在平面SI或者电路板所在平面S2的垂线分别成45 60度角。进一步的，上 述的相机芯片平行度的检测装置中:所述的第一一字激光器和第二一字激光器为波长分别为635nm和650 nm的红光激光器。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测装置中:所述一字激光器与所述的相机的主光轴在同一平面上，所述的相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2处于水平面上，还包括将所述的电路板沿垂直方向旋转的机构。进一步的，上述的相机芯片平行度的检测装置中:在所述的相机镜头前设置一个与所述的一字激光器波长相对应的带通滤光片
本发明提出的一种相机芯片与电路板平行度检测方法和检测装置，与已有的方法具有以下优点:
1、采用非接触测量，避免对相机芯片造成损伤，测量速度快，精度高。2、分别针对相机芯片与电路板之间两种不平行情况，提出分别检测直线夹角情况来判断平行度，标定简单，避免了直接测量两平面的夹角所要求的两个相机坐标比例关系一致而需要的复杂精确标定过程。下面通过结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的说明。
图1相机芯片与电路板不平行情况示意图(I)。图2相机芯片与电路板不平行情况示意图(2)。
图3本发明实施例1检测装置示意图
具体实施例方式如图1、图2所示，我们知道相机芯片和焊接该相机芯片的电路板之间不平行，就是相机芯片所在的平面与电路板所在的平面相交，具有一个夹角，不论这个空间夹角如何，它都能直接分解成如图1、2所示的角度珥和巧。如图3所示,是本发明实施例1的检测装置示意图,如图所示,标号I和标号2是采用深圳华用科技型号为HV130UM的130万像素黑白相机，其中第一相机I镜头焦距为12mm，在相机镜头前安装中心波长为635nm，带宽为40nm的带通滤光片，在第二相机2镜头前安装中心波长为650nm,带宽为40nm的带通滤光片。标号3和标号4分别是第字激光器和第二一字激光器，第字激光器3和第二一字激光器4波长分别为635nm和650nm。第一相机I主光轴和第字激光器3在XOZ平面,第二相机2主光轴与第二一字激光器4在YOZ平面。第一一字激光器3和第二一字激光器4拼排，都垂直于工作台，第一一字激光器3和第二一字激光器4发出的一字激光线相互垂直。第一相机I和第二相机2的主光轴与水平表面垂线分别成45飞O度角。按照上面描述和图3所示将装置安装好后，同时外触发第一相机I和第二相机2，米集由第字激光器3和第二一字激光器4照射相机芯片5与电路板6表面而生成的激光条纹物理图像长宽为M、N的图像/(U)和gfX/l。采用3*3的方形模板对/ (U)和g(入y')进行中值滤波，滤去噪声，得到图像/(U)和 g'(U)。按列搜索/(U)的每列像素的极大值，记录每列极大值位置(i=l，2……N)，获得条纹中心的位置。设第一一字激光器3照到相机芯片上的激光线为
权利要求
1.一种相机芯片平行度的检测方法，其特征在于:包括以下步骤: A、设置与相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2均相交的第一测量平面S3的步骤； B、计算平面SI与平面S3相交的直线LI以及平面S2与平面S3相交的直线L2之间的夹角4的步骤； C、判断夹角巧是否为O，若夹角巧为O则转向步骤D，否则说明相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2不平行，结束检测； D、设置与平面SI和平面S2均相交的第二测量平面S4的步骤，所述的平面S4与平面S3不平行； R、计算平面SI与平面S4相交的直线L3以及平面S2与平面S4相交的直线L4之间的夹角4的步骤； F、判断夹角巧是否为O，若夹角巧为O则说明相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2平行，否则，说明相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2不平行，结束检测。
2.权利要求要求I所述的相机芯片平行度的检测方法，其特征在于:所述的步骤A和步骤D中，平面S3或平面S4是由一字激光器向相机芯片和电路板照射时形成的平面。
3.权利要求要求2所述的相机芯片平行度的检测方法，其特征在于:所述的步骤B中分别包括以下步骤: 步骤1、相机采集一字激光器照射到相机芯片与电路板表面而生成的激光条纹物理图像； 步骤2、用列方向取极值方法，分别提取一字激光器照射到相机芯片表面和电路板表面而生成的激光条纹物理图像的激光条纹的中心线； 步骤3、用最小二乘法，对激光条纹的中心线进行拟合，分别拟合出照到相机芯片上的激光线LI: = +M ,和照到电路板的激光线光线L2，Λ =^2 +^2 ； 步骤4、计算直线LI，与直线L2之间的夹角d正切值:tm珥=。
4.权利要求要求I至3中任一所述的相机芯片平行度的检测方法，其特征在于:所述的平面S3和平面S4垂直。
5.一种相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:包括两个射向相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2的一字激光器；两个拍摄一字激光器射向相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2上的激光条纹物理图像的相机；相机接收激光条纹物理图像并进行图像处理，获得相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2上的一字激光器条纹物理图像并进行处理获得激光条纹物理图像的激光条纹的中心线。
6.根据权利要求5所述的相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:所述的一字激光器包括分别横向和纵向照射到相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2的第一一字激光器和第二一字激光器；所述的相机包括主光轴与所述的第一一字激光器在同一平面上的第一相机，主光轴与所述的第二一字激光器在同一平面上的第二相机。
7.根据权利要求6所述的相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:所述的第一一字激光器和第二一字激光器垂直于相机芯片所在平面SI或者电路板所在平面S2 ;所述的第一相机和第二相机与相机芯片所在平面SI或者电路板所在平面S2的垂线分别成45 60度角。
8.根据权利要求5所述的相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:所述的第一一字激光器和第二一字激光器为波长分别为635nm和650 nm的红光激光器。
9.根据权利要求5所述的相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:所述一字激光器与所述的相机的主光轴在同一平面上，所述的相机芯片所在平面SI和电路板所在平面S2处于水平面上，还包括将所述的电路板沿垂直方向旋转的机构。
10.根据权利要求5所述的相机芯片平行度的检测装置，其特征在于:在所述的相机镜头前设置一个与所述的 一字激光器波长相对应的带通滤光片。
全文摘要
本发明提供了一种相机芯片平行度的检测方法和检测装置，采用一字激光在芯片和电路板上投影的方式获得在同一个与芯片和电路板平面相交的检测平面，并通过计算得到检测平面与芯片和电路板平面相交的两条线之间的夹角，通过上述检测，最终获得相机芯片与电路板之间是否平行的结果。
文档编号G01B11/26GK103234483SQ20121058284
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者石楷弘, 卢宗庆, 廖庆敏, 刘军, 郭宏国, 王艳, 李立 申请人:深圳华用科技有限公司, 清华大学深圳研究生院