CN106937109A - 低成本判断摄像头分辨率水平的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法，包括以下步骤：A、测得样本摄像头的实际分辨率，并对其评级分类；B、测得样本摄像头的灰度反差值；C、确定各类别样本摄像头的灰度反差值区间，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格；D、测量待测摄像头的灰度反差值，通过比对表格进行对待测摄像头的水平作出判断。本发明通过测得样本摄像头的实际分辨率和灰度反差值，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格，然后通过比对表格，在测得待测摄像头的灰度反差值的情况下，即可对其分辨率水平作出判断。

Description

低成本判断摄像头分辨率水平的方法

技术领域

本发明涉及摄像头分辨率测试领域。更具体地说，本发明涉及一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法。

背景技术

目前的摄像头产品生产制造领域，特别以手机摄像头模组为例，大多采用线对分辨率图卡，通过软件上的算法处理后，读取出具体数值，以表明分辨率的好坏或是否达到设定的标准，这种线对图卡都是采用单一频率的横线条与竖线条的交替排布方式，这里所谓单一频率是指横线与竖线以及线与线之间的距离即线宽都为某一固定值，这种单一频率存在几点较大缺陷与不足，主要在于：首先非常缺乏通用性，需要根据摄像头产品的分辨率等级来区分各种不同的线宽图卡，这样图卡的制作、使用和管理的投入成本都非常巨大；其次单一频率不利于调焦与自动对焦，具体表现在对分辨率判定时的突变性，即如果该分辨率的渐变过程用曲线来描绘的话，该曲线峰值的出现过于突然，而对于较小的峰值区间在时间上也转瞬即逝，因此不利于进行对焦处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法，通过测得样本摄像头的实际分辨率和灰度反差值，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格，然后通过比对表格，在测得待测摄像头的灰度反差值的情况下，即可对其分辨率水平作出判断。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法，包括以下步骤：

A、选取大量不同的摄像头作为样本摄像头，并使用ISO12233分辨率测试图卡对其分辨率进行测定，得到各样本摄像头的实际分辨率，然后将各样本摄像头的实际分辨率与其设计分辨率进行比较，对样本摄像头进行评级，超过设计分辨率为优良品，等于设计分辨率为达标品，小于设计分辨率为不良品，将样本摄像头分为优良品、达标品和不良品三类；

B、对步骤A中各样本摄像头进行灰度反差值的测定，分别测得各样本摄像头的灰度反差值，测定灰度反差值的具体方法如下：

B1、使用样本摄像头对线对图卡进行拍照，得到拍摄图片；

其中，所述图卡上至少印有两种不同空间频率的黑色线条；

B2、将B1得到的拍摄图片导入摄像头测试分析软件中，根据摄像头测试分析软件测定分辨率的区域要求，确定拍摄图片的分辨率测定区域，并获取测定区域上各像素点的灰度值；

B3、根据B2得到的各像素点的灰度值，计算测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点与其相邻的像素点的灰度值的差值，然后取平均值，得到样本摄像头的灰度反差值，其计算方法如下：

其中，M为样本摄像头的灰度反差值，P为测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点(x,y)的灰度值；P₁为像素点(x+1,y)的灰度值；P₂为像素点(x-1,y)的灰度值；P₃为像素点(x,y+1)的灰度值；P₄为像素点(x,y-1)的灰度值；n为测定区域上具有四个相邻像素点的像素点的个数；

C、分别统计优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值，得到各品类样本摄像头对应的灰度反差值的区间，去除误差点后，确定优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值区间，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格；

D、测量待测摄像头的灰度反差值，并将其灰度反差值与步骤C得到的比对表格进行比对，确定待测摄像头的灰度反差值对应的分辨率水平，从而对待测摄像头的水平作出判断。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述图卡的材质为透明的菲林胶片，所述图卡上打印有m*n个线对单元排列组成的方形矩阵的黑色印记，使得摄像头在任意焦距下得到拍摄图片上至少有一个完整的线对单元，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，m≥2，n≥2。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述黑色线条的空间频率与宽度的计算公式如下：

其中，f(a)表示线条代表的空间频率；a为线条的宽度。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B3中计算摄像头的灰度反差值时，分别计算水平方向上的灰度反差值和竖直方向上的灰度反差值：

其中，M_x为该摄像头在水平方向上的灰度反差值；M_y该摄像头在竖直方向上的灰度反差值。

优选的是，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B之后还包括：

E、通过步骤A和步骤B得到各摄像头的灰度反差值和实际分辨率，将灰度反差值和分辨率进行回归分析，得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式；

F、当需要测定某摄像头的分辨率时，测定该摄像头的灰度反差值，然后将得到的灰度反差值代入到步骤E得到的摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，计算得到该摄像头的实际分辨率。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过测得样本摄像头的实际分辨率和灰度反差值，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格，然后通过比对表格，在测得待测摄像头的灰度反差值的情况下，即可对其分辨率水平作出判断。

本发明不需要使用价格昂贵的线对分辨率图卡，只需测得摄像头的灰度反差值，即可对其分辨率水平作出判断，其方法简单、成本较低。

本发明使用的线对图卡采用至少两种不同频率特性的方波叠加在一起，最终以不同的线宽表达出这种叠加特性，若分辨率较高的产品，其分辨率好坏将更多地由细线对体现出来，若分辨率较低的产品，其分辨率好坏将更多地由粗线对体现出来，从而使得较高分辨率和较低分辨率的摄像头产品将都可以采用该图卡进行分辨率的测试判定。

本发明通过测得样本摄像头的实际分辨率和灰度反差值，将灰度反差值和分辨率进行回归分析，得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，在测得待测摄像头的灰度反差值的情况下，即可得到其实际分辨率数据。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的线对图卡的结构示意图；

图2为本发明所述的线对单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法，包括以下步骤：

A、选取大量不同的摄像头作为样本摄像头，并使用ISO12233分辨率测试图卡对其分辨率进行测定，得到各样本摄像头的实际分辨率，然后将各样本摄像头的实际分辨率与其设计分辨率进行比较，对样本摄像头进行评级，超过设计分辨率为优良品，等于设计分辨率为达标品，小于设计分辨率为不良品，将样本摄像头分为优良品、达标品和不良品三类；

B、对步骤A中各样本摄像头进行灰度反差值的测定，分别测得各样本摄像头的灰度反差值，测定灰度反差值的具体方法如下：

B1、使用样本摄像头对线对图卡进行拍照，得到拍摄图片；

其中，所述图卡上至少印有两种不同空间频率的黑色线条；在采用专业的打印机在胶片上打印上如图1所示不同宽度的粗细条纹，这里以粗线为一组的黑白线对可以表现为一种形式的矩形方波，以细线为一组的黑白线对则表现为另一种形式的矩形方波，采用这两种不同频率特性的方波叠加在一起，最终以不同的线宽表达出这种叠加特性，从而制作成一种新的图卡。在实际使用中，若分辨率较高的产品，其分辨率好坏将更多地由细线对体现出来，若分辨率较低的产品，其分辨率好坏将更多地由粗线对体现出来，这样较高分辨率和较低分辨率的摄像头产品将都可以采用该图卡进行分辨率的测试判定；另外，这种多频率特性，有助于产品调焦或自动对焦过程中，由不清晰到清晰的过程体现，这样不至于出现上面所说的调焦或对焦曲线过于突变，导致清晰点位置难以找准的问题，最终加上软件算法上的配合处理，可以有效提高调焦或自动对焦的效率和准确性；

B2、将B1得到的拍摄图片导入iSeetest、S-imageTest、Imatest Master等摄像头测试分析软件中，根据摄像头测试分析软件测定分辨率的区域要求，确定拍摄图片的分辨率测定区域，并获取测定区域上各像素点的灰度值；灰度值指黑白图像中点的颜色深度，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0，所以测定区域上各像素点的灰度值为0-255之间的数值，

B3、根据B2得到的各像素点的灰度值，计算测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点与其相邻的像素点的灰度值的差值，然后取平均值，得到样本摄像头的灰度反差值，其计算方法如下：

其中，M为样本摄像头的灰度反差值，P为测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点(x,y)的灰度值；P₁为像素点(x+1,y)的灰度值；P₂为像素点(x-1,y)的灰度值；P₃为像素点(x,y+1)的灰度值；P₄为像素点(x,y-1)的灰度值；n为测定区域上具有四个相邻像素点的像素点的个数；

C、分别统计优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值，得到各品类样本摄像头对应的灰度反差值的区间，去除误差点后，确定优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值区间，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格；

D、测量待测摄像头的灰度反差值，并将其灰度反差值与步骤C得到的比对表格进行比对，确定待测摄像头的灰度反差值对应的分辨率水平，从而对待测摄像头的水平作出判断。

在另一种技术方案中，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，首先使用大量摄像头作为样本摄像头，分别测得其实际分辨率和灰度反差值，并通过比较样本摄像头的实际分辨率与设计分辨率，根据实际分辨率的水平，将其分为优良品类、达标品类和不良品类，并确定优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值区间，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格；得到比对表格后，只需要测得待测摄像头的灰度反差值，然后通过对比表格，得到测得的灰度反差值所对应的分辨率，从而对待测摄像头的分辨率水平作出判断，无须得到分辨率的具体值，进而省去了采用价格昂贵的线对分辨率图卡，及其通过软件上的算法处理后读取出具体数值的步骤，提供一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述图卡的材质为透明的菲林胶片，如图1和图2所示，所述图卡上打印有m*n个线对单元排列组成的方形矩阵的黑色印记，使得摄像头在任意焦距下得到拍摄图片上至少有一个完整的线对单元，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。空间频率是指每度视角内图象或刺激图形的亮暗作正弦调制的栅条周数，不同空间频率的黑色线条，其宽度不同。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，m≥2，n≥2。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。这两种频率在横竖两个方向的分辨率判定均一致或者无限接近(单元数取值越大时越能无限接近一致)，采用更多的频率时交替排布的复杂度会提高，同时各频率下的横竖方向分辨率判定结果的一致性会略差，且就目前摄像头的分辨率情况来看采用两种频率。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B1中，所述黑色线条的空间频率与宽度的计算公式如下：

其中，f(a)表示线条代表的空间频率；a为线条的宽度。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B3中计算摄像头的灰度反差值时，分别计算水平方向上的灰度反差值和竖直方向上的灰度反差值：

其中，M_x为该摄像头在水平方向上的灰度反差值；M_y该摄像头在竖直方向上的灰度反差值。

所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，所述步骤B之后还包括：

E、通过步骤A和步骤B得到各摄像头的灰度反差值和实际分辨率，将灰度反差值和分辨率进行回归分析，得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式；

F、当需要测定某摄像头的分辨率时，测定该摄像头的灰度反差值，然后将得到的灰度反差值代入到步骤E得到的摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，计算得到该摄像头的实际分辨率。

在另一种技术方案中，所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法中，利用线性回归的方法得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，线性回归是利用数理统计中回归分析，来确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法，运用十分广泛，其表达形式为y＝w'x+e，e为误差服从均值为0的正态分布。通过线性回归的方法得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，即可在测得摄像头的灰度反差值的情况下，通过函数关系式计算得到摄像头的实际分辨率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、选取大量不同的摄像头作为样本摄像头，并使用ISO12233分辨率测试图卡对其分辨率进行测定，得到各样本摄像头的实际分辨率，然后将各样本摄像头的实际分辨率与其设计分辨率进行比较，对样本摄像头进行评级，超过设计分辨率为优良品，等于设计分辨率为达标品，小于设计分辨率为不良品，将样本摄像头分为优良品、达标品和不良品三类；

B、对步骤A中各样本摄像头进行灰度反差值的测定，分别测得各样本摄像头的灰度反差值，测定灰度反差值的具体方法如下：

B1、使用样本摄像头对线对图卡进行拍照，得到拍摄图片；

其中，所述图卡上至少印有两种不同空间频率的黑色线条；

B2、将B1得到的拍摄图片导入摄像头测试分析软件中，根据摄像头测试分析软件测定分辨率的区域要求，确定拍摄图片的分辨率测定区域，并获取测定区域上各像素点的灰度值；

B3、根据B2得到的各像素点的灰度值，计算测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点与其相邻的像素点的灰度值的差值，然后取平均值，得到样本摄像头的灰度反差值，其计算方法如下：

$M=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n(4P_0-P_1-P_2-P_3-P_4)}{4n}$

其中，M为样本摄像头的灰度反差值，P为测定区域上任一具有四个相邻像素点的像素点(x,y)的灰度值；P₁为像素点(x+1,y)的灰度值；P₂为像素点(x-1,y)的灰度值；P₃为像素点(x,y+1)的灰度值；P₄为像素点(x,y-1)的灰度值；n为测定区域上具有四个相邻像素点的像素点的个数；

C、分别统计优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值，得到各品类样本摄像头对应的灰度反差值的区间，去除误差点后，确定优良品类、达标品类和不良品类的样本摄像头的灰度反差值区间，建立摄像头的灰度反差值与对应分辨率水平的比对表格；

D、测量待测摄像头的灰度反差值，并将其灰度反差值与步骤C得到的比对表格进行比对，确定待测摄像头的灰度反差值对应的分辨率水平，从而对待测摄像头的水平作出判断。

2.如权利要求1所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B1中，所述图卡的材质为透明的菲林胶片，所述图卡上打印有m*n个线对单元排列组成的方形矩阵的黑色印记，使得摄像头在任意焦距下得到拍摄图片上至少有一个完整的线对单元，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。

3.如权利要求2所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B1中，m≥2，n≥2。

4.如权利要求3所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B1中，所述线对单元由至少两种不同空间频率的黑色线条组成。

5.如权利要求4所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B1中，所述黑色线条的空间频率与宽度的计算公式如下：

$f\left(a\right)=\frac{1}{2*a}\×1000$

其中，f(a)表示线条代表的空间频率；a为线条的宽度。

6.如权利要求5所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B3中计算摄像头的灰度反差值时，分别计算水平方向上的灰度反差值和竖直方向上的灰度反差值：

$M_x=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n\[2P_0-P_1-P_2\]}{2n}$

$M_y=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n\[2P_0-P_3-P_4\]}{2n}$

其中，M_x为该摄像头在水平方向上的灰度反差值；M_y该摄像头在竖直方向上的灰度反差值。

7.如权利要求6所述的低成本判断摄像头分辨率水平的方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括：

E、通过步骤A和步骤B得到各摄像头的灰度反差值和实际分辨率，将灰度反差值和分辨率进行回归分析，得到摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式；

F、当需要测定某摄像头的分辨率时，测定该摄像头的灰度反差值，然后将得到的灰度反差值代入到步骤E得到的摄像头的实际分辨率和灰度反差值之间的函数关系式，计算得到该摄像头的实际分辨率。