CN109889822A - 摄像头高低温实时测试系统及摄像头高低温实时测试方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了摄像头高低温实时测试系统和摄像头高低温实时测试方法，摄像头高低温实时测试系统包括恒温箱、测试主机、图像采集盒、光源板和测试图卡。摄像头高低温实时测试方法包括如下步骤：开启光源板使光源板所发出的光线投射到恒温箱内；测试主机通过图像采集盒对待测摄像头进行曝光设置；测试主机对恒温箱设置目标测试温度；测试主机设定测试周期时间；在测试周期时间内测试主机通过图像采集盒控制待测摄像头拍照使图像采集盒捕捉待测摄像头拍摄的图片数据；测试主机根据图片数据测试出该图片数据的MTF值；测试主机显示测试结果。本申请能够真实地模拟出待测摄像头在极端温度下的工作状态，真正实现在极端温度下对待测摄像头进行实时测试。

Description

摄像头高低温实时测试系统及摄像头高低温实时测试方法

【技术领域】

本申请涉及摄像头技术领域，尤其涉及摄像头高低温实时测试系统及摄像头高低温实时测试方法。

【背景技术】

随着生活品质的提高，用户的产品的信赖性和稳定性要求在不断提高。车载摄像头作为现在汽车不可或缺的重要零器件，为了保证其在长时间以及各种环境下都能正常运作，对车载摄像头的稳定性和信赖性测试是非常重要的。其中高低温测试是车载摄像头信赖性测试中基本的测试，由于汽车的工作主要是室外，无论是严寒酷暑，还是在南北极或火山口附近等极端环境，仍需要确保汽车的各零部件都正常工作，所以高低温测试是车载摄像头在信赖性测试中非常重要的项目。

高低温测试中需要高低恒温箱，目前大多数的高低温测试技术中，都是将测试产品放置在恒温箱中，设定好所要验证的温度环境，将产品在里面放置一定时间，然后取出到正常环境测试产品能否正常运作。这种测试方式实际只能验证产品在经过高低温环境后是否能运作，而达不到真正可以测试产品在高低温实时环境中能否正常运作，并不是完全满足车载摄像头在实际使用过程中的所需的测试要求。

【发明内容】

为了解决上述问题，本申请提供了摄像头高低温实时测试系统及利用如上所述的摄像头高低温实时测试系统实现的摄像头高低温实时测试方法。

本申请由以下技术方案实现的：

摄像头高低温实时测试系统，包括：

恒温箱，其内部用于放置待测摄像头和形成测试待测摄像头所需的环境温度，所述恒温箱的一侧面设有真空玻璃；

图像采集盒，其设于所述恒温箱外，用于与待测摄像头信号连接以采集待测摄像头所拍摄的图片数据；

测试主机，其设于所述恒温箱外，用于分别与所述恒温箱和所述图像采集盒信号连接以控制所述恒温箱及通过所述图像采集盒控制待测摄像头并接收所述图像采集盒上传的图片数据进行测试；

光源板，其设于所述恒温箱外并与所述真空玻璃相对设置以将所述光源板所发出的光线透过所述真空玻璃投射到所述恒温箱内；

测试图卡，其设于所述光源板与所述真空玻璃之间。

利用如上所述的摄像头高低温实时测试系统实现的摄像头高低温实时测试方法，包括如下步骤：

开启光源板使所述光源板所发出的光线透过测试图卡和真空玻璃投射到所述恒温箱内；

测试主机通过图像采集盒对待测摄像头进行曝光设置；

测试主机对恒温箱设置目标测试温度；

测试主机设定测试周期时间；

在所述测试周期时间内所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头对测试图卡拍照以使所述图像采集盒捕捉待测摄像头所拍摄的图片数据；

在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值；

测试主机显示测试结果。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤中，

所述图片数据的MTF值通过计算图片数据的SFR值得出。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，所述图片数据的SFR值具体由如下步骤计算得出：

测试主机从在所述测试周期时间内所拍取的图像数据中选择对应垂直斜边ROI，并将其转换为灰度ROI；

将得到的灰度ROI数据进行线性分析，得到线性ROI数据；

通过计算所述图像数据每一行的图像重心，得到每一行图像数据的边缘位置；

对获取到的每一行图像重心进行线性回归，得到相应的边缘数据；

获取重新定位ROI，根据图像数据及其边缘的距离，获得ESF；

对ESF进行4倍超采样，根据每个数据与它同一行的边缘位置的距离，分别放入4个容器中，分别获得其ESF；

对获取到的ESF进行差分运算，获得LSF；

对LSF应用汉明窗，减少图像边缘及噪声影响；

进行DFT运算，获得OTF，最终从OTF实部中获得SFR。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤中，具体包括如下步骤：

将MTF计算结果值与标准的MTF值进行比对，并根据比对结果得出MTF测试结果为OK或NG。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤之后，还包括如下步骤：

测试主机获取在所述测试周期时间中所述恒温箱内的实时温度数据，并将所获取到的实时温度数据和MTF测试结果进行本地存储。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试主机显示测试结果的步骤之前，还包括如下步骤：

测试主机判断所述实时温度数据是否达到所述目标测试温度，若是，则进入所述测试主机显示测试结果的步骤中。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试周期时间内所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头对测试图卡拍照以使所述图像采集盒捕捉待测摄像头所拍摄的图片数据的步骤中，具体包括如下步骤：

所述测试主机通过所述图像采集盒将待测摄像头切换回全像素输出模式，并控制待测摄像头对测试图卡连续拍照，所述图像采集盒捕捉待测摄像头连续拍照中的一帧图片数据。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，在所述测试主机通过图像采集盒对待测摄像头进行曝光设置的步骤中，具体包括以下步骤：

所述测试主机通过所述图像采集盒向待测摄像头通电，并对待测摄像头进行复位和初始化参数，以创建出实时出图预览线程；

所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头曝光，使图像中心G值设定在指定范围内。

如上所述的摄像头高低温实时测试方法，所述恒温箱与所述测试主机通过RS-232串口线相连；所述图像采集盒与测试主机通过USB3.0接口相连；所述图像采集盒通过跳线板与待测摄像头相连。

与现有技术相比，本申请有如下优点：

1、本申请中，由于待测摄像头产品在测试的整个过程中都位于恒温箱所营造的测试环境温度内，因此在测试过程中能够真正真实地模拟出待测摄像头产品在极端环境温度下的工作状态，以真正实现在极端环境温度下对待测摄像头产品进行实时产品测试，从而能够有效提高产品测试结果的精准度。

2、本申请的测试系统中其余用于配合测试待测摄像头的测试设备设置在恒温箱外，因此不会因恒温箱内部极端温度的影响而不能正常工作，有效确保测试作业能够顺利进行以及提高测试结果的精准度。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为摄像头高低温实时测试系统的连接示意图；

图2为摄像头高低温实时测试方法的流程图。

【具体实施方式】

如图1所示的是摄像头高低温实时测试系统，包括恒温箱1、图像采集盒2、测试主机3、光源板4和测试图卡5。

所述恒温箱1内部用于放置待测摄像头和形成测试待测摄像头所需的环境温度，所述恒温箱1的一竖直侧面设有真空玻璃。

所述图像采集盒2设于所述恒温箱1外，用于与待测摄像头信号连接以采集待测摄像头所拍摄的图片数据。具体的，述图像采集盒2通过跳线板与待测摄像头相连。

所述测试主机3设于所述恒温箱1外，用于分别与所述恒温箱1和所述图像采集盒2信号连接以控制所述恒温箱1及通过所述图像采集盒2控制待测摄像头并接收所述图像采集盒2上传的图片数据进行测试。具体的，所述恒温箱1与所述测试主机3通过RS-232串口线相连，所述图像采集盒2与测试主机3通过USB3.0接口相连。

所述光源板4设于所述恒温箱1外并与所述真空玻璃相对设置以将所述光源板4所发出的光线透过所述真空玻璃投射到所述恒温箱1内。具体的，所述光源板4有五块，其中四块光源板4呈四角矩形分布，第五块光源板4设在所述四块光源板4呈矩形分布的中心，在测试时确保待测摄像头对准位于矩形分布中心的光源板4，同时光源板4与真空玻璃所在的竖直面之间的夹角为5±2°。

所述测试图卡5设于所述光源板4与所述真空玻璃之间。所述光源板4所发出的光线透过测试图卡5和真空玻璃投射到恒温箱1内部，确保恒温箱1内部的摄像头能够拍摄到测试图卡5上的内容以确保测试作业的顺利进行。

由于待测摄像头产品在测试的整个过程中都位于恒温箱1所营造的测试环境温度内，因此在测试过程中能够真正真实地模拟出待测摄像头产品在极端环境温度下的工作状态，以真正实现在极端环境温度下对待测摄像头产品进行实时产品测试，从而能够有效提高产品测试结果的精准度，且本摄像头高低温实时测试系统中其余用于配合测试待测摄像头的测试设备设置在恒温箱1外，因此不会因恒温箱1内部极端温度的影响而不能正常工作，有效确保测试作业能够顺利进行以及提高测试结果的精准度。

本实施例还公开了利用如上所述的摄像头高低温实时测试系统实现的摄像头高低温实时测试方法，如图2所示，包括如下步骤：

S101，开启光源板4使所述光源板4所发出的光线透过测试图卡5和真空玻璃投射到所述恒温箱1内。

S102，测试主机3通过图像采集盒2对待测摄像头进行曝光设置。

本步骤中，所述测试主机3通过所述图像采集盒2向待测摄像头通电，并对待测摄像头进行复位和初始化参数，以创建出实时出图预览线程。

所述测试主机3通过所述图像采集盒2控制待测摄像头曝光，使图像中心G值设定在指定范围内，其中，图像中心G值是指图像中心的三基色中绿色的数值。具体的，图像中心G值的范围应设置在200±20。

S103，测试主机3对恒温箱1设置目标测试温度。

本步骤中，测试主机3对恒温箱1设置目标测试温度以在恒温箱1内部形成测试待测摄像头所需要的极端温度环境，具体的，耐高温测试目标温度设置一般为105℃，耐低温测试目标温度一般设置为-40℃。

S104，测试主机3设定测试周期时间。

本步骤中，测试周期时间设定为5秒。

S105，在所述测试周期时间内所述测试主机3通过所述图像采集盒2控制待测摄像头对测试图卡5拍照以使所述图像采集盒2捕捉待测摄像头所拍摄的图片数据。

本步骤中，具体地，所述测试主机3通过所述图像采集盒2将待测摄像头切换回全像素输出模式，并控制待测摄像头对测试图卡连续拍照，所述图像采集盒2捕捉待测摄像头连续拍照中的一帧图片数据。

S106，在所述测试周期时间内所述测试主机3根据所述图像采集盒2所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值，其中MTF为调制传递函数。

本步骤中，所述图片数据的MTF值通过现有的计算图片数据的SFR值方式得出，其中SFR为空间频率响应，具体地，所述图片数据的SFR值具体由如下步骤计算得出：

S1061，测试主机3从在所述测试周期时间内所拍取的图像数据中选择对应垂直斜边ROI，并将其转换为灰度ROI，其中ROI为感兴趣区域。

S1062，将得到的灰度ROI数据进行线性分析，得到线性ROI数据。

S1063，通过计算所述图像数据每一行的图像重心，得到每一行图像数据的边缘位置。

S1064，对获取到的每一行图像重心进行线性回归，得到相应的边缘数据。

S1065，获取重新定位ROI，根据图像数据及其边缘的距离，获得ESF，其中ESF为边缘扩展函数。

S1066，对ESF进行4倍超采样，根据每个数据与它同一行的边缘位置的距离，分别放入4个容器中，分别获得其ESF。

S1067，对获取到的ESF进行差分运算，获得LSF，其中LSF为线扩展函数。

S1068，对LSF应用汉明窗，减少图像边缘及噪声影响；

S1069，进行DFT运算，获得OTF，最终从OTF实部中获得SFR，其中DFT为傅里叶变换，OTF为光学传递函数。

在步骤S106中，还包括将MTF计算结果值与标准的MTF值进行比对，并根据比对结果得出MTF测试结果为OK或NG。

S107，测试主机3获取在所述测试周期时间中所述恒温箱1内的实时温度数据，并将所获取到的实时温度数据和MTF测试结果进行本地存储。

本步骤中，测试主机3在获取实时温度数据时还获取测试主机系统当前的时间，将当前的时间、实时温度数据、目标测试温度数据、MTF计算结果信息和MTF测试结果信息进行本地保存。

S108，测试主机3判断所述实时温度数据是否达到所述目标测试温度，若是，则进入步骤S109，若否，则返回至步骤S105。

S109，测试主机3显示测试结果。

本步骤中，具体的，所述测试主机3关闭测试周期时间和通过图像采集盒2控制摄像头关闭，并显示最后的测试周期时间的摄像头MTF测试结果。

如上所述是结合具体内容提供的一种实施方式，并不认定本申请的具体实施只局限于这些说明。凡与本申请的方法、结构等近似、雷同，或是对于本申请构思前提下做出若干技术推演或替换，都应当视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.摄像头高低温实时测试系统，其特征在于，包括：

恒温箱，其内部用于放置待测摄像头和形成测试待测摄像头所需的环境温度，所述恒温箱的一侧面设有真空玻璃；

图像采集盒，其设于所述恒温箱外，用于与待测摄像头信号连接以采集待测摄像头所拍摄的图片数据；

测试主机，其设于所述恒温箱外，用于分别与所述恒温箱和所述图像采集盒信号连接以控制所述恒温箱及通过所述图像采集盒控制待测摄像头并接收所述图像采集盒上传的图片数据进行测试；

光源板，其设于所述恒温箱外并与所述真空玻璃相对设置以将所述光源板所发出的光线透过所述真空玻璃投射到所述恒温箱内；

测试图卡，其设于所述光源板与所述真空玻璃之间。

2.利用权利要求1所述的摄像头高低温实时测试系统实现的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

开启光源板使所述光源板所发出的光线透过测试图卡和真空玻璃投射到所述恒温箱内；

测试主机通过图像采集盒对待测摄像头进行曝光设置；

测试主机对恒温箱设置目标测试温度；

测试主机设定测试周期时间；

在所述测试周期时间内所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头对测试图卡拍照以使所述图像采集盒捕捉待测摄像头所拍摄的图片数据；

在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值；

测试主机显示测试结果。

3.根据权利要求2所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤中，所述图片数据的MTF值通过计算图片数据的SFR值得出。

4.根据权利要求3所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，所述图片数据的SFR值具体由如下步骤计算得出：

测试主机从在所述测试周期时间内所拍取的图像数据中选择对应垂直斜边ROI，并将其转换为灰度ROI；

将得到的灰度ROI数据进行线性分析，得到线性ROI数据；

通过计算所述图像数据每一行的图像重心，得到每一行图像数据的边缘位置；

对获取到的每一行图像重心进行线性回归，得到相应的边缘数据；

获取重新定位ROI，根据图像数据及其边缘的距离，获得ESF；

对ESF进行4倍超采样，根据每个数据与它同一行的边缘位置的距离，分别放入4个容器中，分别获得其ESF；

对获取到的ESF进行差分运算，获得LSF；

对LSF应用汉明窗，减少图像边缘及噪声影响；

进行DFT运算，获得OTF，最终从OTF实部中获得SFR。

5.根据权利要求3所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤中，具体包括如下步骤：

将MTF计算结果值与标准的MTF值进行比对，并根据比对结果得出MTF测试结果为OK或NG。

6.根据权利要求2所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试周期时间内所述测试主机根据所述图像采集盒所上传的图片数据测试出该图片数据的MTF值的步骤之后，还包括如下步骤：

测试主机获取在所述测试周期时间中所述恒温箱内的实时温度数据，并将所获取到的实时温度数据和MTF测试结果进行本地存储。

7.根据权利要求6所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试主机显示测试结果的步骤之前，还包括如下步骤：

测试主机判断所述实时温度数据是否达到所述目标测试温度，若是，则进入所述测试主机显示测试结果的步骤中。

8.根据权利要求2所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试周期时间内所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头对测试图卡拍照以使所述图像采集盒捕捉待测摄像头所拍摄的图片数据的步骤中，具体包括如下步骤：

所述测试主机通过所述图像采集盒将待测摄像头切换回全像素输出模式，并控制待测摄像头对测试图卡连续拍照，所述图像采集盒捕捉待测摄像头连续拍照中的一帧图片数据。

9.根据权利要求2所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，在所述测试主机通过图像采集盒对待测摄像头进行曝光设置的步骤中，具体包括以下步骤：

所述测试主机通过所述图像采集盒向待测摄像头通电，并对待测摄像头进行复位和初始化参数，以创建出实时出图预览线程；

所述测试主机通过所述图像采集盒控制待测摄像头曝光，使图像中心G值设定在指定范围内。

10.根据权利要求2所述的摄像头高低温实时测试方法，其特征在于，所述恒温箱与所述测试主机通过RS-232串口线相连；所述图像采集盒与测试主机通过USB3.0接口相连；所述图像采集盒通过跳线板与待测摄像头相连。