随着摄像模组在各个行业的广泛应用,市场对摄像模组的需求急剧增大,为了得到高质量的成像,提高模组企业在行业内的竞争力,高效快速的生产合格的摄像模组成为了镜头模组厂商迫切需要解决的问题。本课题来源于某企业摄像头组装过程中,对摄像模组进行辅助的调焦调心系统研究,主要包括了以下研究内容:(1)基于大广角小镜头的成像特征,提出一种包裹式采集靶标图像方法,该方法能够完美的收集到各个视场角的成像信息。并通过对多种中心定位方法的研究,采用了重心检测圆心法来确定当前镜头的成像中心,通过实验数据分析,重心法不仅速度快,定位精度还非常高,可达到±1pixel。为调心提供了精确的小镜头成像中心坐标,保证了镜头成像中心与像元中心不发生偏移,以及成像的最大化。(2)基于对调焦窗口、调焦函数评价、调焦寻优算法的研究。经过对比选用了一种非均匀动态取窗法,在背景和有效区域分离后,通过非均匀取窗法确定采样区域,该方法在保证效率的同时最大化使用了有效区域。确定以Tenengrad法作为图像清晰度计算方法,该算法不仅陡峭度高、单调性强,而且陡峭宽度合理。由于本文所应用的成像环境在相当长的一段时间是同一种产品,因此,根据光学物理不变性,认为统计学得出的对焦曲线适用于大部分产品。为此,在这个特点基础上提出了一种自适应跳跃式自动对焦方法,该方法能够非常快速的跳离粗对焦区、细对焦区进入对焦附近,理想对焦成功仅需要3张图像的拍摄。(3)基于对现有系统机械结构的研究,确定了STM32电机驱动系统。其不仅能够满足调心系统在水平方向上的运动,还能在水平方向上进行高精度调节,保证了自动对焦算法的成功应用。通过上述研究内容,本系统研究的调焦调心系统对焦距固定的模组生产提供一种快速调节方法,为摄像头的生产效率和产品质量提供了保障。