自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的調(diào)焦產(chǎn)品大多采用手動(dòng)機(jī)械調(diào)焦或者伺服電機(jī)調(diào)焦，采用手動(dòng)機(jī)械調(diào)焦的精確度低，而且調(diào)焦比較麻煩，伺服電機(jī)調(diào)焦不能準(zhǔn)確定位。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提出一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中手動(dòng)機(jī)械調(diào)焦不方便，伺服電機(jī)調(diào)焦不能準(zhǔn)確定位的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，包括CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)、顯示屏、步進(jìn)電機(jī)和攝像頭，CPU的輸出端連接有DLP控制器，DLP控制器與DLP光學(xué)成像機(jī)連接，DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面至顯示屏，攝像頭用于采集顯示屏上的畫(huà)面，傳輸至CPU，CPU發(fā)送控制信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)連接DLP光學(xué)成像機(jī)。
[0006]進(jìn)一步的，CPU連接有用于傳輸無(wú)線(xiàn)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)通訊模塊。
[0007]進(jìn)一步的，CPU連接有RS232接口和/或RS485接口和/或網(wǎng)絡(luò)接口。
[0008]進(jìn)一步的，CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)均集成在殼體內(nèi)，殼體上設(shè)有供DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面的開(kāi)口。
[0009]進(jìn)一步的，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)調(diào)焦桿連接DLP光學(xué)成像機(jī)。
[0010]進(jìn)一步的，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)跟焦器連接DLP光學(xué)成像機(jī)。
[0011 ]進(jìn)一步的，CPU連接有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器包括內(nèi)置存儲(chǔ)器和外置存儲(chǔ)器。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:使用步進(jìn)電機(jī)對(duì)DLP光學(xué)成像機(jī)進(jìn)行調(diào)焦，調(diào)焦的精度比較大，而且，CPU會(huì)對(duì)攝像頭采集的照片進(jìn)行清晰度的比較，利用步進(jìn)電機(jī)將DLP光學(xué)成像機(jī)調(diào)整到最清晰的位置。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實(shí)用新型自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)的原理框圖。
[0015]圖中，1-CPU；2-DLP控制器;3-DLP光學(xué)成像機(jī);4-顯示屏;5-步進(jìn)電機(jī);6-攝像頭。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型提出了一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，包括CPUl、DLP控制器2、DLP光學(xué)成像機(jī)3、顯示屏4、步進(jìn)電機(jī)5和攝像頭6，CPU1的輸出端連接有DLP控制器2，DLP控制器2與DLP光學(xué)成像機(jī)3連接，DLP光學(xué)成像機(jī)3輸出畫(huà)面至顯示屏4。攝像頭6用于采集顯示屏4上的畫(huà)面，傳輸至CPUl，CPU1發(fā)送控制信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)5，步進(jìn)電機(jī)5通過(guò)調(diào)焦桿連接DLP光學(xué)成像機(jī)3。在使用過(guò)程中，步進(jìn)電機(jī)5的速度快，則力矩小，速度慢，則力矩大，使用步進(jìn)電機(jī)5的過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦，比較不方便，在本實(shí)用新型中，將調(diào)焦桿直接固定在步進(jìn)電機(jī)5的軸上，解決了步進(jìn)電機(jī)5速度和力矩之間的缺陷。使用步進(jìn)電機(jī)5對(duì)DLP光學(xué)成像機(jī)3進(jìn)行調(diào)焦，調(diào)焦的精度比較大，通過(guò)軟件算法控制，CPUl會(huì)對(duì)攝像頭6采集的照片進(jìn)行清晰度的比較，利用步進(jìn)電機(jī)5將DLP光學(xué)成像機(jī)3調(diào)整到最清晰的位置。利用CPUl自動(dòng)控制步進(jìn)電機(jī)5，解決了人手機(jī)械調(diào)焦不方便的問(wèn)題。
[0018]CPUl連接有用于傳輸無(wú)線(xiàn)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)通訊模塊。在其他實(shí)施例中，還可增加無(wú)線(xiàn)通訊模塊與CPUl連接，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制。無(wú)線(xiàn)通訊模塊可采用藍(lán)牙通訊模塊、紅外通訊模塊或RF射頻通訊模塊等等。
[0019]CPUl連接有RS232接口和/或RS485接口和/或網(wǎng)絡(luò)接口。將CPUl增加多種通訊接口，方便CPUl將信息實(shí)時(shí)發(fā)送給其他擴(kuò)展模塊，擴(kuò)大了本實(shí)用新型的適用范圍。
[0020]CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)均集成在殼體內(nèi)，殼體上設(shè)有供DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面的開(kāi)口。
[0021 ]步進(jìn)電機(jī)通過(guò)調(diào)焦桿連接DLP光學(xué)成像機(jī)。
[0022]步進(jìn)電機(jī)通過(guò)跟焦器連接DLP光學(xué)成像機(jī)。
[0023 ] CPU連接有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器包括內(nèi)置存儲(chǔ)器和外置存儲(chǔ)器。
[0024]本實(shí)用新型在使用時(shí)可參考以下操作步驟:
[0025](I )CPU1控制步進(jìn)電機(jī)5和DLP控制器2準(zhǔn)備對(duì)焦；具體的，該步驟包括初始化步進(jìn)電機(jī)5，讓步進(jìn)電機(jī)5回到DLP光學(xué)成像機(jī)3可調(diào)焦范圍的頂端，DLP光學(xué)成像機(jī)3的可調(diào)焦范圍為一條水平線(xiàn)段，兩端的端點(diǎn)分別為PA和PB，步進(jìn)電機(jī)5通過(guò)調(diào)焦桿帶動(dòng)DLP光學(xué)成像機(jī)3運(yùn)動(dòng)，另外，步進(jìn)電機(jī)5的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閮蓚€(gè)，分別為從PA到PB，和從PB到PA ALP控制器2接收到CPUl的控制指令，會(huì)控ffjijDLP光學(xué)成像機(jī)3向顯示屏4輸出畫(huà)面，顯示屏4上會(huì)顯示畫(huà)面，攝像機(jī)也會(huì)開(kāi)始準(zhǔn)備工作。
[0026]步驟(I)具體包括以下步驟:
[0027](11)初始化步進(jìn)電機(jī)5，將步進(jìn)電機(jī)5移動(dòng)到DLP光學(xué)成像機(jī)3可調(diào)焦范圍的頂點(diǎn)PA0
[0028](12)CPU1向DLP控制器2發(fā)送控制命令，DLP控制DLP光學(xué)成像機(jī)3在顯示屏4上播放畫(huà)面。
[0029](2)設(shè)定步進(jìn)電機(jī)5的第一運(yùn)動(dòng)方向；在此步驟中，將步進(jìn)電機(jī)5沿著DLP光學(xué)成像機(jī)3的可調(diào)焦范圍運(yùn)動(dòng)，第一運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺腜A移動(dòng)到PB。
[0030](3)步進(jìn)電機(jī)5控制DLP光學(xué)成像機(jī)3沿著第一運(yùn)動(dòng)方向，以步距S向前移動(dòng)一步，攝像頭6采集顯示屏4上的畫(huà)面，通過(guò)照片的格式傳輸至CPU1;步距S是可調(diào)的，可根據(jù)DLP光學(xué)成像機(jī)3的調(diào)焦精度進(jìn)行設(shè)定。
[0031 ] (4)CPU1計(jì)算接收到的照片的清晰度；
[0032]根據(jù)照片清晰度的原理，對(duì)于同樣一個(gè)物體，如果所有像素點(diǎn)的亮度相差不大，就很難區(qū)別照片中的物體，照片清晰度越差，如果所有像素點(diǎn)的亮度相差比較大，就很容易區(qū)別照片中的物體，照片清晰度越好。CPUl計(jì)算接收到的照片的清晰度具體包括以下步驟:
[0033](a)攝像頭6以固定分辨率X*Y來(lái)獲取顯示屏4的畫(huà)面，照片設(shè)有X*Y個(gè)像素點(diǎn);X和Y均為整數(shù)，大于I;
[0034](b)將每一個(gè)像素點(diǎn)的RGB值轉(zhuǎn)換成亮度值Μ，轉(zhuǎn)換的公式為M=((R*299) + (G*587)+(B*114))/1000;
[0035](c)計(jì)算像素點(diǎn)與橫向相鄰的像素點(diǎn)之間的亮度差值的絕對(duì)值，計(jì)算該像素點(diǎn)與縱向相鄰的像素點(diǎn)之間的亮度差值的絕對(duì)值，計(jì)算照片上所有像素點(diǎn)的亮度差值的絕對(duì)值的總和；比較兩張照片的亮度差值絕對(duì)值的總和，如果拍攝的是同樣的畫(huà)面，則總和越大的照片越清晰。
[0036](5)判斷步進(jìn)電機(jī)5是否達(dá)到第一運(yùn)動(dòng)方向的頂端PB，若是，進(jìn)入下一步，若否，則進(jìn)入步驟(3);
[0037](6)CPU1將清晰度最大的照片的清晰度記為L(zhǎng)max，計(jì)算該照片與PB之間的步數(shù)N，步數(shù)N是步進(jìn)電機(jī)5運(yùn)動(dòng)到PB的步數(shù)；
[0038](7)步進(jìn)電機(jī)5以步距S*N沿著第二運(yùn)動(dòng)方向向前移動(dòng)一步，以步距S向前移動(dòng)一步；以步距S向前移動(dòng)一步能夠消除反向返空的距離，第二運(yùn)動(dòng)方向是指步進(jìn)電機(jī)5從PB到PA運(yùn)動(dòng)方向。
[0039](8)攝像頭6采集顯示屏4上的畫(huà)面，通過(guò)照片的格式傳輸至CPUl;攝像頭6還可將畫(huà)面以其他格式傳輸至CPUl。
[0040](9) CPUl將接收到的照片的清晰度記為L(zhǎng)_last;
[0041](10)步進(jìn)電機(jī)5以步距S/2沿著第二運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)一步，攝像頭6采集顯示屏4上的畫(huà)面，通過(guò)照片的格式傳輸至CPUl ;CPU1將接收到的照片的清晰度記為L(zhǎng);
[0042](11)判斷L是否大于Lmax，若是，則結(jié)束流程，因?yàn)檎障鄼C(jī)拍照的特性，就算在同一位置，也不可能拍出兩種完全相同的照片，攝像頭獲取顯示屏4上的畫(huà)面跟照相機(jī)拍照的特性相同，Lmax所在位置已經(jīng)是調(diào)焦桿以步距S移動(dòng)時(shí)能拍攝出最清晰照片的地方，所以如果當(dāng)前照片清晰度比Lmax更高，則認(rèn)為是有效的清晰度最高值位置;若否，則判斷L是否小于L_last，若是則調(diào)轉(zhuǎn)電機(jī)方向，設(shè)定L_last = L，若否，貝Ij直接設(shè)SL_last = L;
[0043](12)步進(jìn)電機(jī)5以步距S/2向前移動(dòng)一步，用于消除反向返空的距離，然后轉(zhuǎn)入步驟(10) O
[0044]第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄鄬?duì)的兩個(gè)方向。
[0045]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:包括CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)、顯示屏、步進(jìn)電機(jī)和攝像頭，所述CPU的輸出端連接有所述DLP控制器，所述DLP控制器與所述DLP光學(xué)成像機(jī)連接，所述DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面至所述顯示屏，所述攝像頭用于采集所述顯示屏上的畫(huà)面，傳輸至所述CPU，所述CTU發(fā)送控制信號(hào)至所述步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接所述DLP光學(xué)成像機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述CHJ連接有用于傳輸無(wú)線(xiàn)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)通訊模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述CPU連接有RS232接口和/或RS485接口和/或網(wǎng)絡(luò)接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)和步進(jìn)電機(jī)均集成在殼體內(nèi)，所述殼體上設(shè)有供所述DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面的開(kāi)口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)調(diào)焦桿連接所述DLP光學(xué)成像機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)跟焦器連接所述DLP光學(xué)成像機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，其特征在于:所述CPU連接有存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器包括內(nèi)置存儲(chǔ)器和外置存儲(chǔ)器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)，包括CPU、DLP控制器、DLP光學(xué)成像機(jī)、顯示屏、步進(jìn)電機(jī)和攝像頭，CPU的輸出端連接有DLP控制器，DLP控制器與DLP光學(xué)成像機(jī)連接，DLP光學(xué)成像機(jī)輸出畫(huà)面至顯示屏，攝像頭用于采集顯示屏上的畫(huà)面，傳輸至CPU，CPU發(fā)送控制信號(hào)至步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)調(diào)焦桿連接DLP光學(xué)成像機(jī)。使用步進(jìn)電機(jī)對(duì)DLP光學(xué)成像機(jī)進(jìn)行調(diào)焦，調(diào)焦的精度比較大，而且，CPU會(huì)對(duì)攝像頭采集的照片進(jìn)行清晰度的比較，利用步進(jìn)電機(jī)將DLP光學(xué)成像機(jī)調(diào)整到最清晰的位置。
【IPC分類(lèi)】H04N5/74, H04N5/232
【公開(kāi)號(hào)】CN205378076
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521142614
【發(fā)明人】姜維維, 林澤成, 唐勝, 陳文浩, 錢(qián)思維, 吳榜東
【申請(qǐng)人】珠海市百愛(ài)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日