CN106527039B - 一种解析度测试图卡和超广角镜头的解析度测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解析度测试图卡和超广角镜头的解析度测试方法。该解析度测试图卡包括下端具有开口的球面罩，球面罩内表面上设置有若干水平测试条纹和若干竖直测试条纹；水平测试条纹沿着球面罩的水平方向延伸，从球面罩的顶点向开口处分布，水平测试条纹在水平面上的投影为同心圆环；竖直测试条纹沿着球面罩的竖直方向分布，从开口的一侧延伸经过球面罩的顶部到达开口相对的一侧形成居中分布在球面罩的内表面的第二测试区域，竖直测试条纹在水平面上的投影为相互平行的直条。本发明能够减少测量大视场角镜头解析度时所需测试图卡的尺寸，以及保证在测试大畸变镜头的解析度时，所得到的测试图像中的条纹基本样式不变，提高测试精度。

Description

一种解析度测试图卡和超广角镜头的解析度测试方法

技术领域

本发明涉及测试图卡设计领域，特别涉及一种解析度测试图卡和超广角镜头的解析度测试方法。

背景技术

目前，比较常用的解析度测试图卡为ISO12233图卡和SFR(Spatial FrequencyResponse，空间频率响应)图卡，参考图1a和图1b所示，其中图1a为ISO12233图卡的示意图，图1b为SFR图卡示意图。

常规的解析度测试方法为，将图1a中的ISO12233图卡或图1b中的SFR图卡粘贴在平面面板上，参考图2，将摄像机放置在离平面面板一定距离的位置，利用摄像机拍摄平面面板上的图卡，然后利用各种算法对照片进行分析，计算摄像机镜头的解析度。

但上述两种图卡都适用于视场角小于120°的摄像机镜头，当镜头视场角大于150°时，平面图卡需要很庞大的面积，测试环境很难搭建；当镜头视场角大于180°时，图卡粘贴在平面上，无论面积多大，都已无法测试到所有视场。并且镜头视场角大于150°时，摄像机镜头存在很大畸变，如图3a和图3b所示，拍摄得到的图片带有很大的变形，在计算解析度过程中会产生较大的误差，影响测试结果。

发明内容

本发明提供了一种解析度测试图卡和超广角镜头的解析度测试方法，以解决利用现有测试图卡测试超广角镜头时，测试环境难以搭建，基于由于镜头畸变大导致的获得测试图像变形严重，影响测试结果的精度的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种解析度测试图卡，包括下端具有开口的球面罩，球面罩内表面上设置有若干水平测试条纹和若干竖直测试条纹；

水平测试条纹沿着球面罩的水平方向延伸，从球面罩的顶点向开口处分布，形成第一测试区域，水平测试条纹在水平面上的投影为同心圆环；

竖直测试条纹沿着球面罩的竖直方向分布，从开口的一侧延伸经过球面罩的顶部到达开口相对的一侧，形成第二测试区域，第二测试区域居中分布在球面罩的内表面，竖直测试条纹覆盖与其交叉的水平测试条纹，且竖直测试条纹在水平面上的投影为相互平行的直条。

另一方面，本发明还提供了一种超广角镜头的解析度测试方法，该方法包括：

采用上述技术方案中的解析度测试图卡；

将待测量的超广角镜头朝向解析度测试图卡的球面罩内表面设置，并且将待测量的超广角镜头的光学中心设置在球面罩的球心上；

使超广角镜头拍摄测试区域，得到测试图像；

利用得到的测试图像检测所述超广角鱼眼镜头的解析度。

本发明的有益效果是：本发明通过采用球面罩形状的测试图卡，减少测量大视场角镜头解析度时所需测试图卡的尺寸，便于搭建测试场景；并且针对畸变具有相对图像中心径向伸缩变形的特征，本发明通过在球面罩内表面设置水平测试条纹和竖直测试条纹，保证在测试大畸变镜头的解析度时，所得到的测试图像中的条纹基本样式不变，提高测试精度。

附图说明

图1a为ISO12233图卡的示意图；

图1b为SFR图卡示意图；

图2为现有技术中摄像机与测试图卡位置关系示意图；

图3a为利用超广角镜头拍摄图1a中的图卡所得到图片；

图3b为利用超广角镜头拍摄图1b中的图卡所得到图片；

图4为一种现有测试条纹；

图5为畸变很大的广角镜头拍摄图4得到的图像；

图6为本发明实施例提供的解析度测试图卡的仰视图；

图7为本发明实施例提供的解析度测试图卡的侧视图；

图8为本发明实施例提供的超广角镜头的解析度测试方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图4为一种现有测试条纹，图5为畸变很大的广角镜头拍摄图4得到的图像，对比文件图4和图5，可以看出，图5图像中的条纹具有较大变形，尤其是图像边缘部分的条纹扭曲较为严重，利用图5这种图像检测镜头的解析度，测试结果并可靠性差。

分析图5可知，大畸变镜头拍摄平面测试图卡时，拍摄得到的测试图像具有图像中心径向伸缩变形的特征，针对该特征，本实施例通过设置球面罩形状的解析度测试图卡，并在球面罩内表面上设置水平测试条纹和竖直测试条纹来克服测试图像中心径向伸缩变形的问题。

图6为本发明实施例提供的解析度测试图卡的仰视图，图7为本发明实施例提供的解析度测试图卡的侧视图。

参考图6和图7，本实施例的解析度测试图卡，包括下端具有开口的球面罩，球面罩内表面上设置有若干水平测试条纹1和若干竖直测试条纹2；

水平测试条纹1沿着球面罩的水平方向延伸，从球面罩的顶点O向开口处分布，形成第一测试区域A，水平测试条纹1在水平面上的投影为同心圆环；

竖直测试条纹2沿着球面罩的竖直方向分布，从开口的一侧延伸经过球面罩的顶部O到达开口相对的一侧，形成第二测试区域B1，B2，第二测试区域B1，B2居中在球面罩的内表面，竖直测试条纹2覆盖与其交叉的水平测试条纹1，且竖直测试条纹2在水平面上的投影为相互平行的直条。

需要说明的是，本实施例中“第二测试区域居中在球面罩的内表面”可以理解为第二测试区域的中心线经过球面罩的顶点。示例性地，参考图6，以第二测试区域B1为例，该第二测试区域B1包括5条竖直测试条纹，则中间位置的竖直测试条纹(即第3条竖直测试条纹)经过球面罩的顶点O。

本实施例通过采用球面罩形状的测试图卡，减少测量大视场角镜头解析度时所需测试图卡的尺寸，便于搭建测试场景；并且针对畸变具有相对图像中心径向伸缩变形的特征，本实施例通过在球面罩内表面设置水平测试条纹和竖直测试条纹，保证在测试大畸变镜头的解析度时，所得到的测试图像中的条纹基本样式不变，提高测试精度。

为了提高镜头解析度测试结果的精度，在本实施例的一个优选方案中，球面罩内表面上设置有两个以上的第二测试区域，球面罩内表面上还设置有空白区域，空白区域覆盖两个以上的第二测试区域的交叉区域，且空白区域在水平面上的投影为圆形。

示例性地，以在球面罩内表面上设置两个第二测试区域为例进行说明，如图6所述，图6中的球面罩内表面上设置两个第二测试区域B1、B2，和一个空白区域C，空白区域C在水平面上的投影为圆形，空白区域C覆盖两个第二测试区域B1，B2的交叉区域。

需要说明的是，图6示例性地示出两个第二测试区域均匀分布在球面罩的内表面上，在设计时，两个第二测试区域也可分散分布在球面罩的内表面，只要每个第二测试区域居中在球面罩的内表面即可。

本实施例中的空白区域内还设置有第三测试区域，第三测试区域由若干个形状相同的子区域组成，每个子区域内设置有若干短测试条纹；其中，第三测试区域及其各个子区域在水平面上的投影均为矩形，每个子区域内的短测试条纹在水平面上的投影为直条，且相邻子区域的短测试条纹在水平面上的投影相互垂直。

参考图6和图7，示例性地第三测试区域D由四个形状相同的子区域组成，第三测试区域D及其各个子区域在水平面上的投影均为矩形，每个子区域内设置有若干短测试条纹3，每个子区域内的短测试条纹3在水平面上的投影为直条，且相邻子区域的短测试条纹3在水平面上的投影相互垂直。

需要说明的是，本实施例中上述的水平测试条纹1、竖直测试条纹2和短测试条纹3的宽度，以及相邻测试条纹的间距可以根据待测试镜头解析度的精度和球面罩尺寸确定，本实施例优选地，上述各测试条纹的宽度相同，每个测试区域内相邻测试条纹的间距相同，以便于分析测试图像，降低镜头解析度的计算复杂度。

进一步需要说明的是，本实施例不限定测试条纹的颜色，测试条纹可为黑白间隔条纹，也可为黑红等具有明显对比度的间隔条纹。本实施例中的球面罩透光或不透光，在制作过程中可以采用玻璃、塑料或铁等材料制造球面罩。

图8为本发明实施例提供的超广角镜头的解析度测试方法流程图，该方法包括：

S800，采用上述实施例提供的解析度测试图卡。

S820，将待测量的超广角镜头朝向解析度测试图卡的球面罩内表面设置，并且将待测量的超广角镜头的光学中心设置在球面罩的球心上。

S840，使用超广角镜头拍摄测试区域，得到测试图像；

S860，利用得到的测试图像检测超广角鱼眼镜头的解析度。

在实际检测时，可以利用相关软件分析测试图像上测试条纹的亮度差异计算超广角鱼眼镜头的解析度。

其中，本实施例中的超广角镜头的视场角大于或等于150°。

本实施例利用球面罩形状的测试图卡作为超广角镜头的解析度测试图像，能够减少测量大视场角镜头解析度时所需测试图卡的尺寸，便于搭建测试场景；并且本实施例通过采用内表面设置有水平测试条纹和竖直测试条纹，保证镜头在畸变较大的情况下，拍摄得到的测试图像中的条纹基本样式不变，提高测试精度。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种解析度测试图卡，其特征在于，包括下端具有开口的球面罩，所述球面罩内表面上设置有若干水平测试条纹和若干竖直测试条纹；

所述水平测试条纹沿着所述球面罩的水平方向延伸，从所述球面罩的顶点向所述开口处分布，形成第一测试区域，所述水平测试条纹在水平面上的投影为同心圆环；

所述竖直测试条纹沿着所述球面罩的竖直方向分布，从所述开口的一侧延伸经过所述球面罩的顶部到达所述开口相对的一侧，形成第二测试区域，所述第二测试区域居中分布在所述球面罩的内表面，所述竖直测试条纹覆盖与其交叉的水平测试条纹，且所述竖直测试条纹在水平面上的投影为相互平行的直条。

2.根据权利要求1所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述球面罩内表面上设置有两个以上的所述第二测试区域，所述球面罩内表面上还设置有空白区域；

所述空白区域覆盖所述两个以上的第二测试区域的交叉区域，且所述空白区域在水平面上的投影为圆形。

3.根据权利要求2所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述两个以上的第二测试区域均匀分布在所述球面罩的内表面上。

4.根据权利要求2所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述空白区域内还设置有第三测试区域，所述第三测试区域由若干个形状相同的子区域组成，每个子区域内设置有若干短测试条纹；

所述第三测试区域及其各个子区域在水平面上的投影均为矩形，每个子区域内的短测试条纹在水平面上的投影为直条，且相邻子区域的短测试条纹在水平面上的投影相互垂直。

5.根据权利要求4所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述测试条纹的宽度，以及相邻测试条纹的间距根据待测试镜头解析度的精度和球面罩尺寸确定。

6.根据权利要求4所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述测试条纹的宽度相同，每个测试区域内相邻测试条纹的间距相同。

7.根据权利要求1所述的解析度测试图卡，其特征在于，所述球面罩透光或者不透光。

8.一种超广角镜头的解析度测试方法，其特征在于，所述方法包括：

采用如权利要求1至7任一项所述的解析度测试图卡；

将待测量的超广角镜头朝向所述解析度测试图卡的球面罩内表面设置，并且将所述待测量的超广角镜头的光学中心设置在所述球面罩的球心上；

使所述超广角镜头拍摄所述测试区域，得到测试图像；

利用得到的测试图像检测所述超广角鱼眼镜头的解析度。

9.根据权利要求8所述的解析度测试方法，其特征在于，所述超广角镜头的视场角大于或等于150°。