CN112312121A - 一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡及其使用方法 - Google Patents

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刘中秋
侯艳芹
何小梅
李文华
武庆雄
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Abstract

本发明提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡及其使用方法，可基于一张测试卡同时对图像的x‑y两个方向进行测试。所述测试卡包括卡体，所述卡体为方形平面结构，所述卡体表面至少一面被均匀划分为若干长宽相等的方格，其中奇数行用颜色I进行填充，偶数行用颜色II进行填充，且奇数列用颜色I进行填充时偶数列用颜色II进行填充，奇数列用颜色II进行填充时偶数列用颜色I进行填充。本发明还提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡的使用方法。本发明提供的技术方案，不但减少了测试次数，有效提高了工作效率，同时又避免了人为调整测试方向导致的误差及增加的额外成本。

Description

一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡及其使用方法
【技术领域】
本发明涉及摄像设备图像处理技术领域，特别涉及一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡及其使用方法。
【背景技术】
受光学成像机理的影响，通过摄像设备获取的图像存在一定的形变，为确保后续图像的正常使用，需对摄像设备图像分辨率DPI(Dots Per Inch,每英寸点数目)进行检测。
目前常见的测试方式是通过建立二维坐标系X-o-Y，对x方向和y方向选用不同测试卡分别进行DPI检测，但此种测试存在如下问题：(1)针对不同方向选用不同测试卡进行分别测试，工作效率低；(2)人为调整x方向和y方向，不但增加额外的方向控制成本，且由于操作误差无法保证两者在空间上完全垂直，无法保证测试结果的准确。
【发明内容】
针对背景技术中提出的问题，本发明提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡及其使用方法，可基于一张测试卡同时对图像的x-y两个方向进行测试。
本发明提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡，包括卡体，所述卡体为方形平面结构，所述卡体表面至少一面被均匀划分为若干长宽相等的方格，其中奇数行用颜色I进行填充，偶数行用颜色II进行填充，且奇数列用颜色I进行填充时偶数列用颜色II进行填充，奇数列用颜色II进行填充时偶数列用颜色I进行填充。
所述颜色I和颜色II为对比明显的两种颜色，所述颜色I优选为黑色，颜色II优选为白色。颜色填充后得到三类方格：1、方格1：仅颜色II填充的方格；2、方格2：颜色I和颜色II混合填充的方格，位置：方格1的正上方、正下方、正左方、正右方；3、方格3：仅颜色I填充的方格，位置：方格1的左上方、左下方、右上方、右下方。
所述测试卡材质为市面常见的不易形变的材质，如菲林片、塑料、玻璃、陶瓷等。
所述方格边长取值需大于摄像设备最大的刻线分辨率，取值范围为摄像设备最大刻线分辨率的5～10倍倍值，优选7倍倍值；其中所述摄像设备最大的刻线分辨率为
Figure BDA0002148378000000011
其中a为摄像设备传感器的最小单位间隔，u和v分别为摄像设备实际拍摄时光学成像系统的物距和像距。
所述测试卡表面的方格数目由摄像设备的成像区域来决定，若成像区域的宽度为W0，高度为H0，方格边长为d0，则方格1所在的行列中，每一行中方格1数目为
Figure BDA0002148378000000012
每一列中方格1数目为
Figure BDA0002148378000000021
其中n1、n2为冗余数，取值范围为2～5区间的任一整数，由此可得出测试卡宽度W＝W0+n2*2*d0，测试卡高度H＝H0+n1*2*d0。
本发明还提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡的使用方法，具体步骤如下：
步骤1：针对当前场所及所用摄像设备，准备相应的测试卡并获取对应的测试卡图像；
步骤2：计算测试卡图像水平及垂直方向的像素距离；
步骤3：根据测试卡水平及垂直方向上的实际物理距离及步骤2中得出的测试卡图像水平及垂直方向的像素距离，计算图像的DPI。
所述测试卡图像水平及垂直方向的像素距离计算方法如下：
第一步：
计算x方向上每行像素梯度值的绝对值之和GradRow(y)和y方向上每列像素梯度值的绝对值之和GradCol(x)。
第二步：
分别统计GradRow(y)和GradCol(x)函数中出现的峰值数量。
第三步：
根据峰值数量确定测试卡图像中单行及单列中的方格数量，并结合方格边长计算出测试卡图像水平方向的像素距离和垂直方向的像素距离。
第四步：
摄像设备图像水平方向DPIx＝测试卡图像水平方向的像素距离/测试卡宽度，垂直方向DPIy＝测试卡图像垂直方向的像素距离/测试卡高度。
本发明提供的技术方案，不但减少了测试次数，有效提高了工作效率，同时又避免了人为调整测试方向导致的误差及增加的额外成本。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的一种测试卡的填充过程示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并列举实例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡，包括由菲林制成的长方形平面卡体，所述卡体表面被均匀划分为若干长宽相等的方格，其中奇数行和奇数列用黑色填充，偶数行和偶数列用白色填充。颜色填充后得到三类方格：1、白色方格；2、黑色方格I，位于白色方格的正上方、正下方、正左方、正右方；3、黑色方格II，位于白色方格的左上方、左下方、右上方、右下方。
所述方格边长d0取值为摄像设备最大刻线分辨率的7倍倍值，其中所述摄像设备最大的刻线分辨率为
Figure BDA0002148378000000031
其中a为摄像设备传感器的最小单位间隔，由摄像设备传感器自身的参数决定，如格科微GC0328图像传感器的a为0.004mm；u和v分别为摄像设备实际拍摄时光学成像系统的物距和像距，可由用户根据需求自行调整。
本实施例中摄像设备成像区域的宽度为W0，高度为H0，方格边长为d0，则白色方格所在的行列中，每一行中白色方格数目为
Figure BDA0002148378000000032
每一列中白色方格数目为
Figure BDA0002148378000000033
其中3为测试时测试卡的移动余量，由此可得出测试卡宽度W＝W0+3*2*d0，测试卡高度H＝H0+3*2*d0。
所述一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡的使用方法，具体步骤如下：
步骤1：针对当前场所及所用摄像设备，准备相应的测试卡并获取对应的测试卡图像；
步骤2：计算测试卡图像水平及垂直方向的像素距离；
步骤3：根据测试卡水平及垂直方向上的实际物理距离及步骤2中得出的测试卡图像水平及垂直方向的像素距离，计算图像的DPI。
所述步骤1中测试卡水平方向上的实际物理距离W为(W0+3*2*d0)，垂直方向上的实际物理距离H为(H0+3*2*d0)。
所述步骤2中测试卡图像水平及垂直方向的像素距离计算方法如下：
第一步：
计算x方向上每行像素梯度值的绝对值之和
Figure BDA0002148378000000034
计算y方向上每列像素梯度值的绝对值之和
Figure BDA0002148378000000035
第二步：
绘制GradRow(y)和GradCol(x)的二维坐标图并统计出现的峰值数量，GradRow(y)的峰值数量为Px，GradCol(x)的峰值数量为Py，则每行中的方格总数量为(Px+1)，每列中方格总数量为(Py+1)。
第三步：
测试卡图像水平方向的像素距离nW＝(Px+1)*d0
测试卡图像垂直方向的像素距离nH＝(Py+1)*d0
综上所述，
当前摄像设备图像水平方向DPIx＝nW/W，垂直方向DPIy＝nH/H。
以上实施例仅为本发明较佳实施例，并不用以限制本发明；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于检测摄像设备图像分辨率的测试卡，包括卡体，所述卡体为方形平面结构，其特征在于，所述卡体表面至少一面被均匀划分为若干长宽相等的方格，其中奇数行用颜色I进行填充，偶数行用颜色II进行填充，且奇数列用颜色I进行填充时偶数列用颜色II进行填充，奇数列用颜色II进行填充时偶数列用颜色I进行填充。
2.如权利要求1所述的测试卡，其特征在于，所述颜色I和颜色II为对比明显的两种颜色，其中颜色I优选黑色，颜色II优选白色。
3.如权利要求1所述的测试卡，其特征在于，所述测试卡材质为市面常见的不易形变的材质，如菲林片、塑料、玻璃、陶瓷等，优选菲林片。
4.如权利要求1所述的测试卡，其特征在于，所述方格边长取值范围大于摄像设备最大的刻线分辨率，取值范围为摄像设备最大刻线分辨率的5～10倍倍值，优选7倍倍值。
5.如权利要求4所述的测试卡，其特征在于，所述摄像设备最大的刻线分辨率为
Figure FDA0002148377990000011
其中a为摄像设备传感器的最小单位间隔，u和v分别为摄像设备实际拍摄时光学成像系统的物距和像距。
6.如权利要求1或4所述的测试卡，其特征在于，所述测试卡表面的方格数目由摄像设备的成像区域及方格边长来决定。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的测试卡的使用方法，其特征在于，包括如下步骤:
步骤1：针对当前场所及所用摄像设备，准备相应的测试卡并获取对应的测试卡图像；
步骤2：计算测试卡图像水平及垂直方向的像素距离；
步骤3：根据测试卡水平及垂直方向上的实际物理距离及步骤2中得出的测试卡图像水平及垂直方向的像素距离，计算图像的DPI。
8.如权利要求7所述的测试卡的使用方法，其特征在于，所述测试卡图像水平及垂直方向的像素距离计算方法如下：
第一步：计算x方向上每行像素梯度值的绝对值之和GradRow(y)和y方向上每列像素梯度值的绝对值之和GradCol(x)；
第二步：分别统计GradRow(y)和GradCol(x)函数中出现的峰值数量；
第三步：根据峰值数量确定测试卡图像中单行及单列中的方格数量，并结合方格边长计算出测试卡图像水平方向的像素距离和垂直方向的像素距离；
第四步：摄像设备图像水平方向DPIx＝测试卡图像水平方向的像素距离/测试卡宽度，垂直方向DPIy＝测试卡图像垂直方向的像素距离/测试卡高度。
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