CN101673043A - 广角畸变测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种广角畸变测试系统，其包括光源，透光板及取像模组。所述透光板为矩形，其上均匀分布有阵列式透光孔，在所述透光板上有经过透光板几何中心并且分别与透光板两个边平行的两条相互垂直的十字透光区域。所述取像模组包括被测镜头及影像感测器。测试时，所述十字透光区域的中心位于所述成像模组光轴上，光源通过透光板，经被测镜头成像在影像感测器上。利用测试软件分析光点中心位置，计算像边缘任意相邻两光点中心之间以及十字中心附近与边缘相对应的两光点中心之间的距离，畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值，根据比较结果判断镜头畸变大小情况，实现了镜头广角畸变测试。本发明还提供一种广角畸变测试方法。

Description

广角畸变测试系统及方法
技术领域
本发明涉及光学镜头测试系统及方法，尤其涉及一种光学镜头广角畸变测试系统及方法
背景技术
随着技术的不断发展，许多镜头需要较大的视角，但是大视角就会产生对应较大的畸变，畸变的大小很大程度上决定了镜头的成像质量和系统的测量精度，因此对镜头的畸变进行测试显得很重要。现有的广角畸变测试方法一般是拍摄一个标准的图像(如标准方格纸)，然后对照原始图像比较变形程度，也就是边缘线条偏离直线的程度，然后将其量化平均，得到一个数值来度量畸变的程度。这种畸变测试方法一般比较繁琐。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种简单的广角畸变测试系统及方法。
一种广角畸变测试系统，其包括光源，透光板及取像模组，所述透光板为矩形，其上均匀分布有阵列式透光孔，在所述透光板上有经过透光板几何中心并且分别与透光板两个边平行的两条相互垂直的十字透光区域，所述取像模组包括被测镜头及影像感测器，测试时，所述十字透光区域的中心位于所述成像模组的光轴上，所述光源照射到透光板上，经被测镜头成像在影像感测器上，利用测试软件分析光点中心位置，计算像边缘任意相邻两光点中心之间以及十字中心附近与边缘相对应的两光点中心之间的距离，将两者进行比较，判断畸变情况。
一种广角畸变测试方法，其包括：
点阵光源通过被测镜头成像；
分析光源像中每个光点的中心位置；
计算光源像中边缘相邻两光点中心距离；
计算光源像中心附近与边缘相对应的相邻两光点中心距离；
比较边缘相邻两光点中心距离与中心附近相邻两光点中心距离。
所述畸变测试系统的光源经过透光板后，形成阵列光源，然后在影像感测器上成像，测试软件分析光点像的中心位置，计算像边缘任意相邻两光点中心之间以及十字中心附近与边缘相对应的两光点中心之间的距离，畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值，根据比较结果判断镜头畸变大小情况，实现了镜头广角畸变测试。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的广角畸变测试系统示意图。
图2为本发明实施方式提供的一种透光板俯视图。
图3为光点中心分析原理图。
图4为本发明实施方式提供的畸变计算原理图。
图5为本发明实施方式提供的广角畸变测试方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1及图2，本发明提供的一种广角畸变测试系统100，其包括光源101，透光板102及取像模组103。所述光源101照射到所述透光板102上，然后所述取像模组103获取所述光源101所形成的画面，从而判断需要测试的镜头畸变情况。
所述光源101包括光源阵列1011及瞄准镜头阵列1012，所述瞄准镜头阵列1012中的每一个瞄准镜头与所述光源阵列1011中的光源一一对应。所述瞄准镜头阵列1012将所述光源阵列1011射出的光线做准直处理，从而所述光源101就构成一个测试平面光源。
所述透光板102为矩形，其包括两个相互垂直的边102、102b，所述透光板102上均匀分布有阵列式透光孔1021，使所述光源101的光线经过所述透光板102后，形成与透光孔1021对应的阵列光源。在所述透光板102上有经过透光板102几何中心并且分别与透光板102两个边102a、102b平行的两条相互垂直的十字透光区域1022。所述十字透光区域1022用来对准所述取像模组103的成像中心。
所述取像模组103包括镜头1031及影像感测器1032，所述光源101透过镜头1031成像在所述影像感测器1032上。
在测试时，光源阵列1011发出光线，经瞄准镜头阵列1012后，照射到透光板102上，经过透光板102后，形成阵列光源，然后透过取像模组103的镜头1031，成像在影像感测器1032上。所述透光板102与所述成像模组103的光轴垂直，并且其十字透光区域1022中心位于成像模组103的光轴上，从而使十字透光区域1022中心成像在影像感测器1032的中心上。所述取像模组103与所述透光板102的距离L满足以下条件：
Ca≥2*L*tan(FOVa/2)
Cb≥2*L*tan(FOVb/2)
其中Ca为透光板边102a的边长，Cb为透光板边102b的边长，FOVa为镜头在边102a方向上的视角，FOVb为镜头在边102b方向上的视角。
请参阅图3，利用测试软件分析所摄得的光源像，所以对每一个光点进行光点中心分析，判断光点中心位置，对光点沿X轴及Y轴扫描，找到其中最亮位置，该位置为光点的中心点
请参阅图4，由于中心附近不存在畸变，所以本实施方式利用边缘相邻两光点的距离与中心附近相邻两光点的距离进行比较。利用测试软件计算边缘相邻两光点的中心之间距离A′及十字中心附近与边缘相对应的两光点的中心之间距离A，所述畸变Δ计算公式为：
Δ＝A/A′
测试软件进行计算分析，从而判断镜头1031的畸变大小情况。
所述畸变测试系统的光源经过透光板后，形成阵列光源，然后在影像感测器上成像，测试软件分析光点像的中心位置，计算像边缘任意相邻两光点中心之间以及十字中心附近与边缘相对应的两光点中心之间的距离，畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值，根据比较结果判断镜头畸变大小情况，实现了镜头广角畸变测试。
结合图5说明本发明提供的一种广角畸变测试方法，该广角畸变测试方法包括以下步骤：
步骤S300：点阵光源通过被测镜头成像；
步骤S310：分析光源像中每个光点的中心位置；
步骤S320：计算光源像中边缘相邻两光点中心距离；
步骤S330：计算光源像中心附近与边缘相对应的相邻两光点中心距离；
步骤S340：比较边缘相邻两光点中心距离与中心附近相邻两光点中心距离。
在所述步骤S310中，对光点进行扫描，找到其中最亮的位置，该位置为该光点的中心位置。
在所述步骤S340中，畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值。
所述广角畸变测试方法将点阵光源通过被测镜头成像，计算像边缘任意相邻两光点中心之间距离及中心附近与边缘相对应的相邻两光点中心距离，比较边缘相邻两光点中心距离与中心附近相邻两光点中心距离，根据比较结果判断镜头畸变大小情况，实现了镜头广角畸变测试。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种广角畸变测试系统，其包括光源，透光板及取像模组，所述透光板为矩形，其上均匀分布有阵列式透光孔，在所述透光板上有经过透光板几何中心并且分别与透光板两个边平行的两条相互垂直的十字透光区域，所述取像模组包括被测镜头及影像感测器，测试时，所述十字透光区域的中心位于所述成像模组的光轴上，所述光源照射到透光板上，经被测镜头成像在影像感测器上，利用测试软件分析光点中心位置，计算像边缘任意相邻两光点中心之间以及十字中心附近与边缘相对应的两光点中心之间的距离，将两者进行比较，判断畸变情况。
2.如权利要求1所述的广角畸变测试系统，其特征在于，所述光源包括光源阵列及瞄准镜头阵列，所述瞄准镜头阵列中的每一个瞄准镜头与所述光源阵列中的光源一一对应。
3.如权利要求1所述的广角畸变测试系统，其特征在于，所述透光板垂直所述成像模组的光轴。
4.如权利要求1所述的广角畸变测试系统，其特征在于，所述取像模组与所述透光板的距离L满足：
Ca≥2*L*tan(FOVa/2)Cb≥2*L*tan(FOVb/2)
其中Ca为透光板第一边的边长，Cb为透光板第二边的边长，FOVa为镜头在透光板第一边方向上的视角，FOVb为镜头在透光板第二边方向上的视角。
5.如权利要求1所述的广角畸变测试系统，其特征在于，所述光点中心位置为光点像中最亮的位置。
6.如权利要求1所述的广角畸变测试系统，其特征在于，所述畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值。
7.一种广角畸变测试方法，其包括：
点阵光源通过被测镜头成像；
分析光源像中每个光点的中心位置；
计算光源像中边缘相邻两光点中心距离；
计算光源像中心附近与边缘相对应的相邻两光点中心距离；
比较边缘相邻两光点中心距离与中心附近相邻两光点中心距离。
8.如权利要求7所述的广角畸变测试方法，其特征在于，在分析光源像中每个光点的中心位置步骤中，对光点进行扫描，找到其中最亮的位置，该位置为该光点的中心位置。
9.如权利要求7所述的广角畸变测试方法，其特征在于，在比较边缘相邻两光点中心距离与中心附近相邻两光点中心距离步骤中，畸变为边缘两光点中心距离与中心两光点中心距离的比值。
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