自动对焦调试方法、装置、设备和存储介质与流程
本发明实施例涉及光学技术领域，尤其涉及一种自动对焦调试方法、装置、设备和存储介质。
背景技术：
随着手机、平板电脑和智能手表等智能设备的拍照功能的广泛应用，为满足市场要求，需要对摄像头模组进行不同功能的测试，例如自动对焦检测。
自动对焦是一种通过电子、机械装置以及图像处理手段自动完成对被拍摄物体对焦并获取清晰图像的技术。摄像头模组通过自动对焦检测及调试使其数据在客户要求的规格之内，从而使手机摄像头模组在不同距离对焦时通过快速推动音圈马达(voicecoilactuator/voicecoilmotor，vcm)带动透镜以找到到图像最清晰时对应透镜的位置。但是现有的自动对焦测试时间较长，影响生产效率。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种自动对焦调试方法、装置、设备和存储介质，以解决现有技术中调试时间长的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种自动对焦调试方法，包括：
获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置；
根据所述平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离；
基于所述目标测试距离对所述目标产品进行调试，得到所述目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
第二方面，本发明实施例还提供了一种自动对焦调试装置，该装置包括：
平均模块，用于获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置；
距离模块，用于根据所述平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离；
调试模块，用于基于所述目标测试距离对所述目标产品进行调试，得到所述目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的自动对焦调试方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的自动对焦调试方法。
本发明实施例通过获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，并基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。本发明实施例通过生产过程中与产品质量相关的过程能力指数标准值，确定产品满足质量标准的规格范围，并将该规格范围作为产品的测试距离，使得测试距离相较现有技术中的完整测试距离省略规格上下限范围以外的测试，实现了快速准确地定位，缩短了产品自动对焦调试的时间，提高了调试效率。
附图说明
图1为本发明实施例一中的自动对焦调试方法的流程图；
图2为本发明实施例二中的自动对焦调试方法的流程图；
图3为本发明实施例二中的粗调清晰度曲线拟合示意图；
图4为本发明实施例二中的细调清晰度曲线拟合示意图；
图5为本发明实施例三中的自动对焦调试装置的结构示意图；
图6为本发明实施例四中的设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一中的自动对焦调试方法的流程图，本实施例可适用于实现自动对焦调试的情况，该方法可以由自动对焦调试装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，例如，该装置可配置于设备中。本实施例中以摄像头模组的自动对焦调试为例进行说明。该方法具体可以包括：
s110、获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置。
其中，样本产品可以为需要进行自动对焦的产品，具体的类型本实施例中不作限定，例如可以为摄像头模组。样本产品具体的数量不作限定，本实施例中可以为至少2000个，越多越好。清晰度峰值点为使用该样本产品获取的图像的最高清晰度，清晰度可以采用调制传递函数(modulationtransferfunction，mtf)或空间频率响应(spatialfrequencyresponse，sfr)来表征，本实施例中以sfr为例进行说明。
摄像头模组包括至少一个透镜和一个音圈马达，可以通过推动音圈马达带动透镜来实现对焦，音圈马达(voicecoilmotor)是一种将电能转化为机械能的装置，摄像头模组中的控制模块可以发送数字信号给数模转换器(digitaltoanalogconvert，dac)，dac可以输出对应的模拟信号给音圈马达，该模拟信号可以为施加在音圈马达上的电流，以此推动音圈马达实现透镜位置的调整。由于摄像头模组中透镜的位置可以由dac转换成驱动音圈马达所需要的电流值，因此在本实施例中透镜的位置可以为dac值。平均位置为各样本产品的清晰度峰值点对应的dac值的平均值。
可选地，获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，包括：基于样本产品的完整测试距离对各样本产品进行调试，得到各样本产品清晰度峰值点对应的位置，根据各样本产品清晰度峰值点对应的位置计算后，得到平均位置。其中，完整测试距离为透镜在摄像头模块中的可移动范围，即对应到dac值的整个范围，本实例中dac采用10位元的转换器，即210对应到“0-1023”的范围，然而并不以上述的举例作为限制。具体的，可以采用现有技术中的调试方法对各样本产品进行调试，得到各样本产品清晰度峰值点对应的dac值，将各样本产品清晰度峰值点对应的dac值之和除以样本产品的数量，得到平均位置。
s120、根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离。
其中，过程能力指数(processcapabilityindex，cpk)为过程能力满足产品质量标准要求(规格范围等)的程度，过程能力指数的值越大，表明产品的离散程度相对于技术标准的公差范围越小，过程能力指数的值大于1.33时表示不符规格的不良率在要求的水准之上。本实施例中过程能力指数的标准值为1.33到1.5之间的任意一个数值，具体的取值可以根据实际情况进行设置，例如若当前生产线的能力较高，则过程能力指数的标准值可以取1.5，若当前生产线的能力较低，则过程能力指数的标准值可以取1.33。
可选地，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，包括：依据如下公式，确定目标测试距离的上限值和下限值：
cpk＝min((x-lsl/3σ)，(usl-x/3σ))，
其中cpk为过程能力指数，x为样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，lsl(lowerspecificationlimit)为目标测试距离的下限值，usl(upperspecificationlimit)为目标测试距离的上限值，σ是样本产品的标准偏差值。上述公式中min表示cpk等于x-lsl/3σ与usl-x/3σ之间的最小值。目标测试距离为完整测试距离中的一部分，具体为上限值和下限值之间的范围。
本实施例中令x-lsl/3σ等于usl-x/3σ来确定目标测试距离上限值和下限值，此时cpk取值为cpk＝x-lsl/3σ＝usl-x/3σ。根据每个样本产品清晰度峰值点对应的dac值和dac值的平均值通过标准偏差公式计算得到样本产品的标准偏差值σ，标准偏差公式可以为
本实施例中通过生产过程中与产品质量相关的过程能力指数公式回推得到满足产品性能参数的规格上限值和规格下限值，并将规格上限值作为产品自动对焦调试中的测试距离的上限值，规格下限值作为产品自动对焦调试中的测试距离的下限值，使得测试距离相较现有技术中的完整测试距离省略规格上下限范围以外的测试，大大缩短了检测时间，实现了快速准确地定位。
s130、基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
确定目标产品的目标测试距离之后，可以先基于目标测试距离大范围地确定目标产品的第一清晰度位置，然后以第一清晰度位置为中心小范围的精细调试确定第二清晰度位置，将第二清晰度位置作为目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
需要说明的是，目标产品的清晰度峰值点(即sfr值)及其对应的位置(dac值)确定之后，若超出产品的规格范围，则该目标产品为不良品，需要重新设置产品的规格范围后，再进行检测。
本实施例的技术方案，通过获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，并基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。本实施例通过生产过程中与产品质量相关的过程能力指数标准值，确定产品满足质量标准的规格范围，并将该规格范围作为产品的测试距离，使得测试距离相较现有技术中的完整测试距离省略规格上下限范围以外的测试，实现了快速准确地定位，缩短了产品自动对焦调试的时间，提高了调试效率。
实施例二
图2为本发明实施例二中的自动对焦调试方法的流程图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步优化了上述自动对焦调试方法。相应的，本实施例的方法具体包括：
s210、获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置。
可选地，获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，包括：基于样本产品的完整测试距离对各样本产品进行调试，得到各样本产品清晰度峰值点对应的位置；根据各样本产品清晰度峰值点对应的位置，得到平均位置。
s220、根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离。
可选地，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，包括：依据如下公式，确定目标测试距离的上限值和下限值：
cpk＝min((x-lsl/3σ)，(usl-x/3σ))，
其中cpk为过程能力指数，x为样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，lsl为目标测试距离的下限值，usl为目标测试距离的上限值，σ是样本产品的标准偏差值。上述公式中min表示求解x-lsl/3σ与usl-x/3σ之间的最小值作为cpk。目标测试距离为完整测试距离中的一部分，具体为上限值和下限值之间的范围。
s230、设置目标测试距离的粗调参数和细调参数，粗调参数包括粗调步长，细调参数包括细调步长。
其中，粗调参数还包括粗调测试距离，确定目标产品的目标测试距离之后，将粗调测试距离设置为目标测试距离，作为大范围的测试距离。粗调步长和细调步长为摄像头模组中推动音圈马达进而带动透镜移动的间隔区间(即间隔dac值)，粗调步长比细调步长要大，粗调步长和细调步长的具体dac值的设置本实施例中不作限定，可以根据实际情况进行设置，例如粗调步长可以设置为15，细调步长可以设置为8。
s240、根据粗调参数对目标产品进行粗调，得到粗调清晰度峰值点对应的位置。
在本实施例中，自动对焦调试的过程可以为：将待测物品设置于承载平台上，通过目标产品对该待测物品进行图像的获取，利用清晰度解析函数解析出图像的清晰度，进一步分析图像的清晰度，得到目标产品清晰度峰值点对应的dac值及sfr值。
可选地，根据粗调参数对目标产品进行粗调，得到粗调清晰度峰值点对应的位置，包括：将目标产品以粗调步长在目标测试距离进行图像的获取；计算每一步获取的图像的清晰度，将清晰度最大值对应的位置作为粗调清晰度峰值点对应的位置。具体的，音圈马达以粗调步长推动摄像头模块中的透镜移动，并可以利用动态解析(readonfly，rof)技术获取每一步的图像，计算每一步获取的图像的清晰度，将清晰度最大值对应的dac值作为粗调清晰度峰值点对应的dac值。
示例性的，图3为本发明实施例二中的粗调清晰度曲线拟合示意图，图中横坐标为dac值，纵坐标为表征清晰度的空间频率响应(spatialfrequencyresponse，sfr)，横坐标的范围为粗调测试距离，即目标测试距离。图中粗调测试距离的上限值为395，下限值为135，图中虚线框中的点为粗调清晰度峰值点，该点对应的dac值为242。
s250、根据粗调清晰度峰值点对应的位置和细调参数对目标产品进行细调，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
其中，细调与粗调的具体的调试过程相同。可选地，根据粗调清晰度峰值点对应的位置和细调参数对目标产品进行细调，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置，包括：根据粗调清晰度峰值点对应的位置确定细调测试距离；将目标产品以细调步长在细调测试距离进行图像的获取；计算每一步获取的图像的清晰度，将清晰度最大值对应的位置作为清晰度峰值点对应的位置。确定粗调清晰度峰值点对应的dac值之后，可以该dac值为中心，确定细调测试距离，例如若粗调清晰度峰值点对应的dac值为242，可以将细调测试距离的上限值设置为242+30＝272，下限值设置为242-30＝212。目标产品经过粗调加细调测试之后即可得到清晰度峰值点对应的位置。
示例性的，图4为本发明实施例二中的细调清晰度曲线拟合示意图，图中横坐标为dac值，纵坐标为sfr，横坐标的范围为细调测试距离。图中细调测试距离的上限值为272，下限值为212，图中虚线框中的点为细调清晰度峰值点，该点对应的dac值为252，为最终确定的目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
本实施例的技术方案，通过获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，并基于目标测试距离通过粗调加细调的方式对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。本实施例通过生产过程中与产品质量相关的过程能力指数标准值，确定产品满足质量标准的规格范围，并将该规格范围作为产品的测试距离，实现了快速准确地定位，使得测试距离相较现有技术中的完整测试距离省略规格上下限范围以外的测试，缩短了产品自动对焦调试的时间，提高了调试效率；并且采用粗调加细调的方式，保证了准确性。
实施例三
图5为本发明实施例三中的自动对焦调试装置的结构示意图，本实施例可适用于实现自动对焦调试的情况。本发明实施例所提供的自动对焦调试装置可执行本发明任意实施例所提供的自动对焦调试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置具体包括平均模块310、距离模块320和调试模块330，其中：
平均模块310，用于获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置；
距离模块320，用于根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离；
调试模块330，用于基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
本实施例的技术方案，通过获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离，并基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。本实施例通过生产过程中与产品质量相关的过程能力指数标准值，确定产品满足质量标准的规格范围，并将该规格范围作为产品的测试距离，实现了快速准确地定位，缩短了产品自动对焦调试的时间，提高了调试效率。
可选地，距离模块320具体用于：
依据如下公式，确定目标测试距离的上限值和下限值：
cpk＝min((x-lsl/3σ)，(usl-x/3σ))，
其中cpk为过程能力指数，x为样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置，lsl为目标测试距离的下限值，usl为目标测试距离的上限值，σ是样本产品的标准偏差值。
可选地，平均模块310具体包括：
第一调试单元，用于基于样本产品的完整测试距离对各样本产品进行调试，得到各样本产品清晰度峰值点对应的位置；
平均单元，用于根据各样本产品清晰度峰值点对应的位置，得到平均位置。
可选地，该装置还包括：
设置模块，用于设置目标测试距离的粗调参数和细调参数，粗调参数包括粗调步长，细调参数包括细调步长。
可选地，调试模块330具体包括：
粗调单元，具体用于根据粗调参数对目标产品进行粗调，得到粗调清晰度峰值点对应的位置；
细调单元，用于根据粗调清晰度峰值点对应的位置和细调参数对目标产品进行细调，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
可选地，粗调单元具体包括：
第一图像子单元，用于将目标产品以粗调步长在目标测试距离进行图像的获取；
粗调位置子单元，用于计算每一步获取的图像的清晰度，将清晰度最大值对应的位置作为粗调清晰度峰值点对应的位置。
可选地，细调单元具体包括：
距离子单元，用于根据粗调清晰度峰值点对应的位置确定细调测试距离；
第二图像子单元，用于将目标产品以细调步长在细调测试距离进行图像的获取；
细调位置子单元，用于计算每一步获取的图像的清晰度，将清晰度最大值作为对应的位置作为清晰度峰值点对应的位置
本发明实施例所提供的自动对焦调试装置可执行本发明任意实施例所提供的自动对焦调试方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6为本发明实施例四中的设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备412的框图。图6显示的设备412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，设备412以通用设备的形式表现。设备412的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器416，存储装置428，连接不同系统组件(包括存储装置428和处理器416)的总线418。
总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储装置总线或者存储装置控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industrysubversivealliance，isa)总线，微通道体系结构(microchannelarchitecture，mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(videoelectronicsstandardsassociation，vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线。
设备412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储装置428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)430和/或高速缓存存储器432。设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘，例如只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom),数字视盘(digitalvideodisc-readonlymemory，dvd-rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储装置428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储装置428中，这样的程序模块442包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
设备412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向终端、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备412交互的终端通信，和/或与使得该设备412能与一个或多个其它计算终端进行通信的任何终端(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口422进行。并且，设备412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(localareanetwork，lan)，广域网(wideareanetwork，wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图6所示，网络适配器420通过总线418与设备412的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备412使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、终端驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(redundantarraysofindependentdisks，raid)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器416通过运行存储在存储装置428中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的自动对焦调试方法，该方法包括：
获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置；
根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离；
基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的自动对焦调试方法，该方法包括：
获取样本产品的清晰度峰值点对应的平均位置；
根据平均位置和过程能力指数的标准值，确定目标产品的目标测试距离；
基于目标测试距离对目标产品进行调试，得到目标产品的清晰度峰值点对应的位置。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、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)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码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终端上执行。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)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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