CN109862348A - 一种图像系统解析力测试判定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像系统解析力测试判定方法及装置，其中方法包括获取chart图片中的梭形测试图案；扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；设定分辨率阈值水平；根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。本发明提供的一种图像系统解析力测试判定方法及装置，通过获取梭形测试图案分辨率的计算参数，然后根据获取的参数计算出梭形测试图案分辨率，提高了判定成像质量的效率和准确度。

Description

一种图像系统解析力测试判定方法及装置

技术领域

本发明涉及光学领域，更具体地说是一种图像系统解析力测试判定方法及装置。

背景技术

光学系统成像质量判定，在光学领域一直是一个重要问题。图像类产品成像系统的解析力一直是摄像机最关键的指标之一，是衡量一款摄像类产品好坏的关键。如何评价一个成像系统的解析力也是行业内一直探究的问题。目前主流的测试方法有三种，分别是TV-line测试、MTF测试、SFR测试。TV-line测试是为最直观、更能接近实际使用的一种测试方法，且TV-line测试是全球公认的解析力判定标准。但TV-line测试现在多采用肉眼判读的方式(较为复杂过程，锐利度结合对比度等相结合)，对技能和人力提出了较高难度。当然，对于TV-line判读也开发了许多读取软件，但与目视相关性差，无法满足实际使用要求。

因此，有必要提供一种高效、准确的成像质量的判断方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种图像系统解析力测试判定方法及装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种图像系统解析力测试判定方法，所述方法包括以下步骤：

获取chart图片中的梭形测试图案；

扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

设定分辨率阈值水平；

根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

其进一步技术方案为：所述根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置的步骤，具体包括以下步骤：

判断当前检测行的黑线条数是否为零；

若是，则判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置。

其进一步技术方案为：所述根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置的步骤，还包括以下步骤：

获取当前检测行的黑线条数；

判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

若否，则进入所述判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量的步骤；

判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

若是，则判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。

其进一步技术方案为：所述根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率的步骤中，图像分辨率的公式为：

X＝(500+1500*(LML-WSL)/(WEL-WSL))*(0.3*PHT/(WEL-WSL))；

其中，X为图像分辨率，WSL为梭形测试图案的开始行位置，LML为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置，WEL为梭形测试图案的结束行位置，PHT为梭形测试图案的高度。

一种图像系统解析力测试判定装置，包括获取单元、扫描单元、设定单元、判定单元以及计算单元；

所述获取单元，用于获取chart图片中的梭形测试图案；

所述扫描单元，用于扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

所述设定单元，用于设定分辨率阈值水平；

所述判定单元，用于根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

所述计算单元，用于根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

其进一步技术方案为：所述判定单元包括第一判断模块和第一判定模块；

所述第一判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数是否为零；

所述第一判定模块，用于判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置。

其进一步技术方案为：所述判定单元还包括获取模块、第二判断模块、第三判断模块以及第二判定模块；

所述获取模块，用于获取当前检测行的黑线条数；

所述第二判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

所述第三判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

所述第二判定模块，用于判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的一种图像系统解析力测试判定方法及装置，通过获取梭形测试图案分辨率的计算参数，然后根据获取的参数计算出梭形测试图案分辨率，提高了判定成像质量的效率和准确度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种图像系统解析力测试判定方法具体实施例的流程图一；

图2为本发明一种图像系统解析力测试判定方法具体实施例的流程图二；

图3为本发明一种图像系统解析力测试判定方法具体实施例的流程图三；

图4为本发明一种图像系统解析力测试判定装置具体实施例的示意性框图；

图5为本发明一种图像系统解析力测试判定装置具体实施例中判定单元的示意性框图；

图6为本发明的梭形测试图案。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

应当理解，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

还应当理解，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

如图1-3、6所示，本发明提供了一种图像系统解析力测试判定方法，本方法包括以下步骤：

S10、获取chart图片中的梭形测试图案；

S20、扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

S30、设定分辨率阈值水平；

S40、根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

S50、根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

具体的，chart图是通过摄像机拍摄出来的，因此，需要搭建测试平台，然后再实拍取图。

测试平台搭建：将chart图通过固定架固定在机架上，摄像机放置于chart图的正前方。测试范围包括视场角范围和测试距离，视场角范围≤130°，测试距离为0.5m。

实拍取图：照明照度设定在650lux，照明时保证chart图任何部分与中心区域的照度差异在10％范围以内，在chart图上不可有外界反光较为严重的亮块出现影响取图的局部亮度。放置chart图需确保与摄像机光轴处于垂直状态，不可倾斜。根据指定的测试距离使得chart图画面充满整个拍摄画面。确保摄像机sensor设置在1x Gain值条件下进行拍摄，摄像机必须相对于光照进行适当调节。打印chart图片，确保梭形线条清晰可见(线条宽度渐变发生清晰)，从低频侧到高频侧过度平滑，无锯齿状打印现象发生。梭形线条对应的范围涵盖解析力标准+/-200lw/ph范围。通过软件选取chart图中的梭形测试图案作为测试目标图案。

另外，实际线条数量图中可直接得出，本实施例中实际线条数量为9条。梭形测试图案高度即是梭形线条的上端到下端的距离。梭形测试图案的开始行位置即是指梭形线条最上端的位置，梭形测试图案的结束行位置即是指梭形线条最下端的位置。分辨率阈值水平可根据chart图中空白部分的平均值以及取图位置的噪音水平的平均值来进行设定。

进一步的，步骤S40具体包括以下步骤：

S401、判断当前检测行的黑线条数是否为零；

S402、若是，则判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置，若否，则重复步骤S401。

具体的，梭形测试图案的黑线检测是自上而下的逐行进行检测，当依次从上检测到下方时若没有黑色线条出现的行位置时，则可判定此行为梭形测试图案的结束行位置。

进一步的，步骤S40还包括以下步骤：

S406、获取当前检测行的黑线条数；

S407、判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

若否，则进入步骤S408；若是，则返回步骤S406。

S408、判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

若是，S409、则判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。若否，则重复步骤S408。

具体的，如果梭形测试图案的可辨识线条极限行位置处于梭形测试图案的结束行位置起倒数3行以内，则将显示全分辨率提示，需变更倍率。这主要是担心垂直线条缝隙等导致测量不稳定。WEL若小于LML，将显示“无法测量”作物信息并结束处理。

进一步的，步骤S50中，计算图像分辨率的公式为：

X＝(500+1500*(LML-WSL)/(WEL-WSL))*(0.3*PHT/(WEL-WSL))；

其中，X为图像分辨率，WSL为梭形测试图案的开始行位置，LML为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置，WEL为梭形测试图案的结束行位置，PHT为梭形测试图案的高度。

对应于上述实施例所述的一种图像系统解析力测试判定方法，本发明提供了一种图像系统解析力测试判定装置。如图4-6所示，本装置包括获取单元1、扫描单元2、设定单元3、判定单元4以及计算单元5；

获取单元1，用于获取chart图片中的梭形测试图案；

扫描单元2，用于扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

设定单元3，用于设定分辨率阈值水平；

判定单元4，用于根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

计算单元5，用于根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

具体的，chart图是通过摄像机拍摄出来的，因此，需要搭建测试平台，然后再实拍取图。

测试平台搭建：将chart图通过固定架固定在机架上，摄像机放置于chart图的正前方。测试范围包括视场角范围和测试距离，视场角范围≤130°，测试距离为0.5m。

实拍取图：照明照度设定在650lux，照明时保证chart图任何部分与中心区域的照度差异在10％范围以内，在chart图上不可有外界反光较为严重的亮块出现影响取图的局部亮度。放置chart图需确保与摄像机光轴处于垂直状态，不可倾斜。根据指定的测试距离使得chart图画面充满整个拍摄画面。确保摄像机sensor设置在1x Gain值条件下进行拍摄，摄像机必须相对于光照进行适当调节。打印chart图片，确保梭形线条清晰可见(线条宽度渐变发生清晰)，从低频侧到高频侧过度平滑，无锯齿状打印现象发生。梭形线条对应的范围涵盖解析力标准+/-200lw/ph范围。通过软件选取chart图中的梭形测试图案作为测试目标图案。

另外，实际线条数量图中可直接得出，本实施例中实际线条数量为9条。梭形测试图案高度即是梭形线条的上端到下端的距离。梭形测试图案的开始行位置即是指梭形线条最上端的位置，梭形测试图案的结束行位置即是指梭形线条最下端的位置。分辨率阈值水平可根据chart图中空白部分的平均值以及取图位置的噪音水平的平均值来进行设定。

进一步的，判定单元4包括第一判断模块41和第一判定模块42；

第一判断模块41，用于判断当前检测行的黑线条数是否为零；

第一判定模块42，用于判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置。

具体的，梭形测试图案的黑线检测是自上而下的逐行进行检测，当依次从上检测到下方时若没有黑色线条出现的行位置时，则可判定此行为梭形测试图案的结束行位置。

进一步的，判定单元4还包括获取模块43、第二判断模块44、第三判断模块45以及第二判定模块46；

获取模块43，用于获取当前检测行的黑线条数；

第二判断模块44，用于判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

第三判断模块45，用于判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

第二判定模块46，用于判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。

具体的，如果梭形测试图案的可辨识线条极限行位置处于梭形测试图案的结束行位置起倒数3行以内，则将显示全分辨率提示，需变更倍率。这主要是担心垂直线条缝隙等导致测量不稳定。WEL若小于LML，将显示“无法测量”作物信息并结束处理。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明中各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述装置中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种图像系统解析力测试判定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取chart图片中的梭形测试图案；

扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

设定分辨率阈值水平；

根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

2.根据权利要求1所述的一种图像系统解析力测试判定方法，其特征在于，所述根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置的步骤，具体包括以下步骤：

判断当前检测行的黑线条数是否为零；

若是，则判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置。

3.根据权利要求1所述的一种图像系统解析力测试判定方法，其特征在于，所述根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置的步骤，还包括以下步骤：

获取当前检测行的黑线条数；

判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

若否，则进入所述判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量的步骤；

判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

若是，则判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。

4.根据权利要求1所述的一种图像系统解析力测试判定方法，其特征在于，所述根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率的步骤中，图像分辨率的公式为：

X＝(500+1500*(LML-WSL)/(WEL-WSL))*(0.3*PHT/(WEL-WSL))；

其中，X为图像分辨率，WSL为梭形测试图案的开始行位置，LML为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置，WEL为梭形测试图案的结束行位置，PHT为梭形测试图案的高度。

5.一种图像系统解析力测试判定装置，其特征在于，包括获取单元、扫描单元、设定单元、判定单元以及计算单元；

所述获取单元，用于获取chart图片中的梭形测试图案；

所述扫描单元，用于扫描梭形测试图案以获得其实际线条数量、高度以及开始行位置；

所述设定单元，用于设定分辨率阈值水平；

所述判定单元，用于根据分辨率阈值水平判定梭形测试图案的结束行位置和可辨识线条极限行位置；

所述计算单元，用于根据开始行位置、可辨识线条极限行和结束行位置计算图像分辨率。

6.根据权利要求5所述的一种图像系统解析力测试判定装置，其特征在于，所述判定单元包括第一判断模块和第一判定模块；

所述第一判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数是否为零；

所述第一判定模块，用于判定当前检测行为梭形测试图案的结束行位置。

7.根据权利要求5所述的一种图像系统解析力测试判定装置，其特征在于，所述判定单元还包括获取模块、第二判断模块、第三判断模块以及第二判定模块；

所述获取模块，用于获取当前检测行的黑线条数；

所述第二判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数与实际线条数量是否相等；

所述第三判断模块，用于判断当前检测行的黑线条数是否小于实际线条数量；

所述第二判定模块，用于判定当前检测行的前一行为梭形测试图案的可辨识线条极限行位置。