CN117871053A - 一种镜头的测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镜头的测试设备及测试方法，测试设备包括多个共球心的圆弧支架、多个位于圆弧支架上的准直光源、第一移动模组、第二移动模组、成像芯片、图像采集系统以及控制系统；控制系统用于控制准直光源的发光状态，还用于控制第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于光学平台所在平面的方向上移动，以将目标测试镜头移动至球心所在位置，还用于控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置，还用于通过图像采集系统获取目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，并根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型。本方案可提高镜头测试的自动化程度，更快速准确地识别镜头的杂散光类型，降低误判漏判概率。

Description

一种镜头的测试设备及测试方法

技术领域

本发明涉及镜头测试领域，尤其涉及一种镜头的测试设备及测试方法。

背景技术

杂散光被定义为在光学系统中到达焦平面的不参与有效成像的有害光束。杂散光会降低图像对比度，增加系统噪声，使相机的成像质量下降，更严重的会遮蔽目标信号，从而使整个系统失效。

产生杂散光的主要原因有：强光照射下产生的孔径衍射、光线在不同镜片上发生的剩余反射，以及光线在镜筒等结构面发生的散射等。镜头杂散光主要分为光晕、鬼影、光刺等类型，不同类型的杂散光的引起原因也有差异。

目前镜头产线对镜头杂散光的测试方法主要是人工检测、人工判断，不仅效率低下，更会发生误判、漏判等现象。有鉴于此，非常有必要提出一种能够更快速、更准确识别镜头杂散光的设备与方法，以便准确追溯引起杂散光的具体原因。

发明内容

本发明提供了一种镜头的测试设备及测试方法，以提高镜头测试的自动化程度，更快速、更准确地识别镜头的杂散光类型，降低误判漏判的发生概率。

第一方面，本发明提供了一种镜头的测试设备，包括：多个圆弧支架、多个准直光源、第一移动模组、第二移动模组、成像芯片、图像采集系统以及控制系统；

多个圆弧支架共球心且等角度均匀固定于光学平台上；准直光源位于圆弧支架朝向球心一侧的表面上，位于同一个圆弧支架上的多个准直光源等角度均匀分布；控制系统用于控制准直光源的发光状态；发光状态包括发光亮度和点亮顺序中的至少一者；

第一移动模组包括至少两个镜头固定穴位；控制系统还用于控制第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于光学平台所在平面的方向上移动，以将目标测试镜头移动至球心所在位置；

成像芯片固定于第二移动模组上；控制系统还用于控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；光轴方向垂直于光学平台所在平面；

控制系统还用于通过图像采集系统获取目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，并根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型；目标光源为所有准直光源中的至少一者。

可选地，位于同一个圆弧支架上的任意两个相邻的准直光源之间的角度可调。

可选地，圆弧支架的数量为偶数，任意两个相对设置的圆弧支架所对应的圆心角大于200°。

可选地，准直光源包括发光器件以及沿光的传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、光学小孔和第三透镜；发光器件发出的光线经第一透镜准直后，通过第二透镜聚焦于光学小孔上，部分光线通过光学小孔入射至第三透镜，经第三透镜准直后出射。

可选地，第一移动模组包括物料盘、第一移动组件和第二移动组件；

物料盘包括多个阵列排布的镜头固定穴位；控制系统用于控制第一移动组件带动物料盘沿第一方向移动，以及控制第二移动组件带动物料盘沿第二方向移动；第一方向和第二方向相交且均平行于光学平台所在平面。

可选地，测试设备还包括遮光箱；圆弧支架、准直光源、第一移动模组、第二移动模组、成像芯片以及图像采集系统均位于遮光箱内。

第二方面，基于同一发明构思，本发明提供了一种镜头的测试方法，采用本发明任一实施例提供的测试设备执行，测试方法包括：

控制第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于光学平台所在平面的方向上移动，以将目标测试镜头移动至球心所在位置；

控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；光轴方向垂直于光学平台所在平面；

控制所有准直光源中的目标光源发光，通过图像采集系统获取目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，并根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型；目标光源为所有准直光源中的至少一者。

可选地，控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置，包括：

控制中心准直光源发光；中心准直光源位于目标测试镜头的光轴上；

控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动；

在第二移动模组的运动过程中，通过图像采集系统获取中心准直光源经目标测试镜头在成像芯片上所成的参考图像，根据参考图像的灰度信息确定最佳成像位置，将最佳成像位置确定为目标位置，并控制第二移动模组停止运动，以使成像芯片移动至目标位置。

可选地，控制所有准直光源中的目标光源发光，包括：

控制至少部分准直光源按照预设顺序依次发光；或者，控制至少部分准直光源同时发光。

可选地，根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型，包括：

对测试图像进行光照补偿处理得到第一图像，以均匀图像背景灰度；

对第一图像进行去噪处理得到第二图像；

对第二图像进行二值化处理得到第三图像；

对第三图像进行图像增强处理得到第四图像；

对第四图像进行图像分割处理得到第五图像，以去除图像背景；

对第五图像进行图像算数运算得到第六图像；

对第六图像依次进行膨胀和腐蚀处理得到第七图像；

根据第七图像的图像特征确定目标测试镜头的杂散光类型；图像特征包括杂散光区域的面积、圆度、灰度及其与有效成像区域之间的距离。

本发明实施例的技术方案至少可以达到如下技术效果：

其一，采用准直光源作为杂散光测试光源，不仅可以提供均匀且明亮的光源，又可以避免光源本身产生眩光，减少干扰因素，提高测试结果的准确性，另外，控制系统可以根据测试需求控制准直光源的发光状态(例如发光亮度和点亮顺序)，控制方式更加灵活，实用性高；其二，第一移动模组可以同时承载多个待测试镜头，通过控制系统可以控制第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于光学平台所在平面的方向上移动，将目标测试镜头移动至球心所在位置，即镜头的测试位置，如此，各个待测试镜头可以按照一定的顺序进行测试，在测试过程中无需移动光源或者镜头，从而可以提高镜头测试的自动化程度，提高测试效率；其三，通过将成像芯片固定于第二移动模组上，并通过控制系统控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动，直至移动至成像最清晰的目标位置之后，再进行后续的杂散光测试，有利于保证测试结果的准确性，避免因图像不清晰而造成误判或漏判；其四，通过控制系统根据获取的测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型，相比于人工判断而言，可以更快速、更准确地识别镜头的杂散光类型，提高测试结果的可靠性，降低误判和漏判的发生概率，更快速、更准确地追溯到引起镜头杂散光的原因。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种镜头的测试设备的结构示意图；

图2是图1所示测试设备中圆弧支架所在区域的局部放大示意图；

图3是图1所示测试设备中第一移动模组的结构示意图；

图4是图1所示测试设备中第二移动模组的结构示意图；

图5是图1所示测试设备中准直光源的光路示意图；

图6是本发明实施例提供的一种镜头的测试方法的流程示意图；

图7和图8是本发明实施例提供的确定成像芯片的目标位置的原理示意图；

图9是本发明实施例提供的一种镜头杂散光测试图像示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在本申请中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本申请意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是，本申请实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。

首先需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术用语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”及其类似词语意图在于覆盖不排他的包含，例如，出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件，又比如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。“上”、“下”、“左”和“右”等类似用语等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。另外，附图中各部件的形状和大小不反应真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例首先提供一种镜头的测试设备，该测试设备可对镜头的性能进行测试，例如可以分析镜头的杂散光类型，以提高镜头测试的自动化程度，更快速、更准确地识别镜头的杂散光类型，降低误判漏判的发生概率。

示例性的，图1是本发明实施例提供的一种镜头的测试设备的结构示意图，图2是图1所示测试设备中圆弧支架所在区域的局部放大示意图，图3是图1所示测试设备中第一移动模组的结构示意图，图4是图1所示测试设备中第二移动模组的结构示意图，结合图1-图4所示，本发明实施例提供的测试设备100包括多个圆弧支架10、多个准直光源20、第一移动模组30、第二移动模组40、成像芯片50、图像采集系统以及控制系统(图中未示出)，控制系统分别与准直光源20、第一移动模组30、第二移动模组40以及图像采集系统电连接/通信连接，可以控制准直光源20、第一移动模组30、第二移动模组40以及图像采集系统的工作状态，以及通过分析准直光源通过镜头在成像芯片上所成的图像，确定镜头的杂散光类型。示例性的，控制系统可以集成于计算机之中。下面对测试设备中各个组件的设置方式及工作方式做详细说明。

如图1和图2所示，本实施例中，多个圆弧支架10共球心且等角度均匀固定于光学平台60上，准直光源20位于圆弧支架10朝向球心一侧的表面上，位于同一个圆弧支架10上的多个准直光源20等角度均匀分布。

其中，圆弧支架10的数量可以根据测试需求进行增减，本发明实施例对此不作限定，图1仅以测试设备100包括四个圆弧支架10为例进行示意，此时，四个圆弧支架10共球心设置，即各圆弧支架10对应的圆心位于同一个球体的球心，并且，任意两个相邻的圆弧支架之间间隔90°。

进一步地，圆弧支架10用于固定准直光源20。如图1和图2所示，每个圆弧支架10的内侧固定有多个准直光源20，位于同一个圆弧支架10上的多个准直光源20等角度设置，换而言之，在同一个圆弧支架10上，任意两个相邻的准直光源20之间的弧长相等(上述角度可以理解为该弧长所对应的圆心角)，如此，可使多个准直光源20以圆弧支架10所在球体的球心为原点，环形阵列固定在圆弧支架10上。

需要说明的是，不同的圆弧支架10上的准直光源20的数量可以相同，也可以不同，本发明实施例对此不作限定。另外，不同的圆弧支架10上准直光源20之间的角度可以相同，也可以不同，本发明实施例对此亦不做限定。

在一实施例中，可选地，位于同一个圆弧支架10上的任意两个相邻的准直光源20之间的角度可调。具体的，准直光源20可沿圆弧支架10进行移动，如此，在进行测试之前，可以根据待测试镜头的视场角以及不同的测试要求，对圆弧支架10上准直光源20的数量以及相邻两个准直光源20之间的角度等进行调整，有利于提高测试设备的实用性。

在一实施例中，可选地，圆弧支架10的数量为偶数，任意两个相对设置的圆弧支架10所对应的圆心角大于200°。其中，任意两个相对设置的圆弧支架10所对应的圆心角可以理解为，以圆弧支架10所在球体的球心为圆心，两个圆弧支架10相连形成的圆弧所对应的圆心角。如此，通过在圆弧支架10上设置一定数量的准直光源20，可使这部分准直光源的最大覆盖角度超出200°，从而可以满足诸如鱼眼镜头的广角镜头的测试需求。

需要说明的是，上述圆心角的角度范围仅为示例，并非限定，圆弧支架10的弧长具体可以根据镜头的视场角适应性设计。示例性的，圆弧支架的弧长可以根据所有待测试镜头中视场角最大的镜头进行设计，如此，既可以满足广角镜头的测试需求，还可以通过调整圆弧支架上的准直光源的数量和位置满足其他视场角相对较小的镜头的测试需求，提高测试设备的实用性。

进一步的，本实施例中，控制系统用于控制准直光源20的发光状态，可选地，发光状态包括发光亮度和点亮顺序中的至少一者。具体的，控制系统可以独立控制每一个准直光源20的亮、灭以及发光亮度，还可以控制所有准直光源的点亮顺序，控制方式具有较高的灵活性。示例性的，根据测试需求，可以按照一定顺序依次点亮不同位置处的准直光源，依次进行镜头不同位置处的杂散光测试，也可以同时将全部光源点亮，一次性测试镜头全部区域的杂散光现象，以提高测试效率。

图5是图1所示测试设备中准直光源的光路示意图，如图5所示，可选地，准直光源20包括发光器件21以及沿光的传播方向依次设置的第一透镜22、第二透镜23、光学小孔24和第三透镜35；发光器件21发出的光线经第一透镜22准直后，通过第二透镜23聚焦于光学小孔24上，部分光线通过光学小孔24入射至第三透镜25，经第三透镜25准直后出射。

示例性的，发光器件21可以采用LED点光源。如图5所示，LED电源光发出的光线先经第一透镜22准直后进入第二透镜23，接着经第二透镜23后聚焦于光学小孔24上，通过光学小孔24可以对杂散光进行阻隔，只允许一定面积的光线穿过光学小孔24进入第三透镜25，此部分光线经第三透镜25准直后出射(射向待测试镜头)，从而可以得到均匀且锐利的圆形光束。通过控制系统控制各准直光源20中的发光器件21的发光亮度和点亮顺序，可以保证来自无穷远共轭点的准直光源从一个或多个入射角度照射到待测试镜头上。另外，本实施例通过采用准直光源作为杂散光测试光源，不仅可以提供均匀且明亮的光源，又可以避免光源本身产生眩光，减少干扰因素，提高测试结果的准确性。

如图1和图3所示，本实施例中，第一移动模组30包括至少两个镜头固定穴位311；控制系统还用于控制第一移动模组30带动目标测试镜头沿平行于光学平台60所在平面的方向上移动，以将目标测试镜头移动至球心所在位置。

具体的，第一移动模组30用于承载待测试镜头并带动其移动。如图3所示，本实施例中，第一移动模组30可以包括多个(至少两个)镜头固定穴位311，每个镜头固定穴位311可以固定一个待测试镜头，上述目标测试镜头可以理解为所有待测试镜头中在当前时间需要进行测试的镜头，通过控制系统控制第一移动模组30运动，可以带动目标测试镜头沿平行于光学平台60所在平面的方向上移动，将目标测试镜头移动至球心所在位置，即镜头的测试位置。本实施例中，第一移动模组30上可以一次性固定多个待测试镜头，控制系统可以按照一定顺序控制第一移动模组30将各个待测试镜头依次移动至球心所在位置进行测试，如此，在检测过程中无需移动光源或者镜头，从而可以提高镜头测试的自动化程度，提高测试效率。

结合图1和图3所示，可选地，第一移动模组30包括物料盘31、第一移动组件32和第二移动组件33；物料盘31包括多个阵列排布的镜头固定穴位311；控制系统用于控制第一移动组件32带动物料盘31沿第一方向D1移动，以及控制第二移动组件33带动物料盘31沿第二方向D2移动；第一方向D1和第二方向D2相交且均平行于光学平台60所在平面。

其中，物料盘31可以通过阵列排布的多个镜头固定穴位311固定多个待测试镜头，控制通过控制第一移动组件32带动物料盘31沿第一方向D1移动，以及控制第二移动组件33带动物料盘31沿第二方向D2移动，可以通过移动距离的控制，将物料盘31上的每个待测试镜头依次移动到球心所在的测试位置进行测试。

可选地，第一方向D1和第二方向D2正交。

可选地，多个镜头固定穴位311沿第一方向D1和第二方向D2阵列排布，以降低控制第一移动组件32和第二移动组件33移动的控制难度。

示例性的，可以以镜头法兰作为定位面进行镜头固定，物料盘可以采用通用设计，例如可以使用镜头测试产线上其他设备的物料盘，或者也可以将本实施例设计的物料盘应用于其他镜头测试设备，以降低成本。

如图1和图4所示，成像芯片50固定于第二移动模组40上；控制系统还用于控制第二移动模组40带动成像芯片50沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；光轴方向垂直于光学平台所在平面。

具体的，成像芯片50位于目标测试镜头的正下方，用于采集准直光源经目标测试镜头后所成的像。测试时，目标测试镜头位于球心所在位置，因此，其光轴经过球心且垂直于光学平台所在平面。当目标测试镜头移动到测试位置(球心所在位置)后，控制系统可以控制第二移动模组40带动成像芯片50沿目标测试镜头的光轴方向，在目标测试镜头的焦平面附近上下移动，直至移动至目标位置。

其中，目标位置可以理解为成像最清晰的位置。在将成像芯片移动至成像最清晰的位置之后，再进行杂散光测试，有利于保证后续测试结果的准确性，避免因图像不清晰而造成误判或漏判。

作为一种可行的实施方式，当目标测试镜头移动到测试位置(球心所在位置)后，可以从所有准直光源20中选择其中一个准直光源作为参考光源，并将其点亮，然后控制第二移动模组40带动成像芯片50沿目标测试镜头的光轴方向移动，与此同时，通过图像采集系统获取参考光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的像，通过分析该参考光源的成像效果，将成像芯片移动至参考光源成像最清晰的位置，即目标位置，此时，可控制第二移动模组40停止运动，使成像芯片保持在该目标位置。之后，便可以根据测试需求，控制不同位置处的准直光源依次点亮或者同时点亮，进行杂散光测试。可选地，参考光源可以为中心准直光源。中心准直光源位于目标测试镜头的光轴上，具体位于目标测试镜头的正上方，各圆弧支架10的相交处。

如上所述，在目标测试镜头移动至球心所在位置，并且成像芯片移动至目标位置之后，可以对目标测试镜头进行杂散光测试。此时，控制系统用于通过图像采集系统获取目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，并根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型。

其中，目标光源可以是所有准直光源中的至少一者。如上所述，当目标光源表示其中一个准直光源时，可以按照一定顺序依次点亮各个准直光源，即各个准直光源依次作为目标光源被点亮，此时，控制系统可以通过图像采集系统依次获取各个目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，根据各个测试图像分别分析目标测试镜头不同位置处的杂散光，降低分析难度。此外，当目标光源表示所有准直光源时，可以将所有准直光源同时点亮，如此，只需通过图像采集系统获取一次测试图像，根据该测试图像分析目标测试镜头全部区域的杂散光，提高测试效率。

具体的，在根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型时，可以先对测试图像进行图像处理，然后根据处理后的图像特征确定目标测试镜头的杂散光类型。示例性的，图像特征可以包括杂散光区域的面积、圆度、灰度及其与有效成像区域之间的距离等。图像处理过程请参照测试方法相关实施例的描述，在此不做过多赘述。相比于人工判断而言，本实施例通过控制系统对获取的测试图像进行分析，判断是否存在杂散光以及杂散光类型，可以更快速、更准确地识别镜头的杂散光类型，提高测试结果的可靠性，降低误判和漏判的发生概率，也便于更快速、更准确地追溯引起镜头杂散光的原因。

在上述实施例的基础上，参照图1，可选地，测试设备100还包括遮光箱(图中未示出)；圆弧支架10、准直光源20、第一移动模组30、第二移动模组40、成像芯片50以及图像采集系统均位于遮光箱内。如此设置，可使整个测试环境处于密封的全黑环境中，避免外界光线造成测试结果的误判，提高测试结果的准确性。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种镜头的测试方法，该测试方法可采用本发明任一实施例提供的测试设备执行，具体可由控制系统执行。图6是本发明实施例提供的一种镜头的测试方法的流程示意图，如图6所示，该测试方法可包括如下步骤：

S701、控制第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于光学平台所在平面的方向上移动，以将目标测试镜头移动至球心所在位置。

其中，球心所在位置为镜头测试位置。参照图1和图3，对于当前需要进行测试的镜头(即目标测试镜头)，可以通过控制第一移动模组30中的第一移动组件32和第二移动组件33分别带动物料盘31沿第一方向D1和第二方向D2移动，将物料盘31上的目标测试镜头移动至球心所在位置。

S702、控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；光轴方向垂直于光学平台所在平面。

其中，目标位置可以理解为成像最清晰的位置。根据上文描述，可以选择一个准直光源作为参考光源，通过分析其成像效果，确定该目标位置。

可选地，控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置(S702)，具体可以包括以下步骤：

a.控制中心准直光源发光；中心准直光源位于目标测试镜头的光轴上；

b.控制第二移动模组带动成像芯片沿目标测试镜头的光轴方向移动；

c.在第二移动模组的运动过程中，通过图像采集系统获取中心准直光源经目标测试镜头在成像芯片上所成的参考图像，根据参考图像的灰度信息确定最佳成像位置，将最佳成像位置确定为目标位置，并控制第二移动模组停止运动，以使成像芯片移动至目标位置。

本实施例中，将位于目标测试镜头的光轴上的中心准直光源作为参考光源。其中，最佳成像位置即中心准直光源成像效果最好、最清晰的位置，可以将该位置确定为目标位置，在确定目标位置后，可控制第二移动模组停止移动，使成像芯片保持在该目标位置，进行后续的杂散光测试，如此可以避免成像不清晰影响测试结果的准确性。

如上所述，可以通过获取的中心准直光源所成的参考图像的灰度信息确定该最佳成像位置，具体而言，可以通过参考图像的灰度信息分析图像的清晰度，根据图像的清晰度判断成像芯片所在位置是否为最佳位置，并将成像最清晰的位置确定为最佳成像位置。示例性的，图7和图8是本发明实施例提供的确定成像芯片的目标位置的原理示意图，具体的，图7示出了中心准直光源成像不清晰状态下的灰度分布图，图8示出了中心准直光源成像清晰状态下的灰度分布图，图7和图8中的纵坐标表示灰度值，横坐标表示像素位置，对比图7和图8可以看出，当图像清晰时，灰度过渡更加锐利且平坦，本实施例根据灰度信息分析图像的清晰度，进而确定最佳成像位置(目标位置)的方式简单且高效。

S703、控制所有准直光源中的目标光源发光，通过图像采集系统获取目标光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，并根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型。

其中，目标光源为所有准直光源中的至少一者。可选地，控制所有准直光源中的目标光源发光，可以是控制至少部分准直光源按照预设顺序依次发光；或者，也可以是控制至少部分准直光源同时发光。具体的，当控制多个准直光源按照预设顺序依次发光时，可通过图像采集系统依次获取各个准直光源经目标测试镜头后在成像芯片上所成的测试图像，依次分析目标测试镜头不同位置处的杂散光；当控制多个准直光源同时发光时，可通过图像采集系统获取一次测试图像，根据该测试图像分析目标测试镜头全部区域的杂散光，提高测试效率。

最后，在获取测试图像之后，可以通过分析所获取的测试图像中除了准直光源所成像之外，其他与背景灰度有差异的区域的形态特征以及与准直光源所成像的距离差异等信息，判断杂散光类型。如上所述，在根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型时，可以先对测试图像进行图像处理，然后根据处理后的图像特征确定目标测试镜头的杂散光类型。作为一种可行的实施方式，可选地，根据测试图像确定目标测试镜头的杂散光类型，可以包括如下步骤：

步骤1、对测试图像进行光照补偿处理得到第一图像，以均匀图像背景灰度。

步骤2、对第一图像进行去噪处理得到第二图像。

步骤3、对第二图像进行二值化处理得到第三图像。

步骤4、对第三图像进行图像增强处理得到第四图像。

步骤5、对第四图像进行图像分割处理得到第五图像，以去除图像背景。

步骤6、对第五图像进行图像算数运算得到第六图像。

步骤7、对第六图像依次进行膨胀和腐蚀处理得到第七图像。

步骤8、根据第七图像的图像特征确定目标测试镜头的杂散光类型；图像特征包括杂散光区域的面积、圆度、灰度及其与有效成像区域之间的距离。

其中，步骤1至步骤7为图像处理过程，步骤8为图像分析过程。具体的，通过步骤1对获取的测试图像进行光照补偿处理得到第一图像，可以均匀图像背景灰度；可选地，可以先计算图像的背景信息，根据背景信息对图像进行光照补偿，保证背景灰度值均匀，如此可以避免因背景灰度分布不均匀造成的误判。接下来，通过步骤2对第一图像进行去噪处理得到第二图像，可以去除第一图像中影响识别结果的噪点，完成对测试图像的预处理；可选地，可以使用非局部均值滤波对第一图像进行去噪处理。接下来，通过步骤3对第二图像进行二值化处理得到第三图像，如此可以从第三图像中获取准直光源的成像位置，即图像中光斑最亮点所在位置。接下来，通过步骤4对第三图像进行图像增强处理得到第四图像，如此可使第四图像中的前景部分(亮的部分)和背景部分(暗的部分)的图像灰度对比相比于第三图像而言更加明显，便于提高后续进行图像分割的精度。接下来，通过步骤5对第四图像进行图像分割处理得到第五图像，以去除图像背景，如此可以得到包括准直光源成像在内的灰度值大于背景区域的感兴趣区域，换句话说，第五图像仅保留了第四图像中的前景部分(即感兴趣区域)，背景部分被去除；可选地，可以采用最佳阈值迭代法获取灰度阈值后进行图像分割。接下来，通过步骤6对第五图像进行图像算数运算得到第六图像，如此，可使感兴趣区域的形态学特征更加明显，便于后续进行杂散光类型的分析；图像算数运算的具体运算方式可自行设计。接下来，通过步骤7对第六图像依次进行膨胀和腐蚀处理得到第七图像，如此可将位置相近的感兴趣区域进行连通，降低前述处理过程(例如去噪处理)的误操作对分析结果的影响。

本实施例通过以上步骤1至步骤7对获取的测试图像进行图像处理，有利于提高杂散光类型的识别准确性。在完成图像处理至后，可以根据图像中的杂散光区域的面积、圆度、灰度及其与有效成像区域之间的距离等图像特征分析确定目标测试镜头的杂散光类型，相比于依靠人工识别而言，能够实现镜头杂散光的快速准确测量，有效提高识别结果的准确性，降低误判和漏判的概率，还可以更加快速准确的追溯引起镜头杂散光的原因，进行有针对性的改善。

示例性的，图9是本发明实施例提供的一种镜头杂散光测试图像示意图，通过对该测试图像进行上述图像处理和图像分析可以确定，图9中箭头所指位置的杂散光类型为鬼影，可以在测试结果中对相关杂散光信息进行标注。示例性的，标注内容可以包括“鬼影面积：1105；鬼影到光源距离：570.45；鬼影到光源X方向：-569.8；鬼影到光源Y方向：-27.23；鬼影颜色R：30；鬼影颜色G：65；鬼影颜色B：24”等信息，以便更加准确的确定鬼影的发生原因。对于其他杂散光类型可做相同的处理，在此不再一一赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镜头的测试设备，其特征在于，包括：多个圆弧支架、多个准直光源、第一移动模组、第二移动模组、成像芯片、图像采集系统以及控制系统；

多个所述圆弧支架共球心且等角度均匀固定于光学平台上；所述准直光源位于所述圆弧支架朝向所述球心一侧的表面上，位于同一个所述圆弧支架上的多个所述准直光源等角度均匀分布；所述控制系统用于控制所述准直光源的发光状态；所述发光状态包括发光亮度和点亮顺序中的至少一者；

所述第一移动模组包括至少两个镜头固定穴位；所述控制系统还用于控制所述第一移动模组带动目标测试镜头沿平行于所述光学平台所在平面的方向上移动，以将所述目标测试镜头移动至所述球心所在位置；

所述成像芯片固定于所述第二移动模组上；所述控制系统还用于控制所述第二移动模组带动所述成像芯片沿所述目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；所述光轴方向垂直于所述光学平台所在平面；

所述控制系统还用于通过所述图像采集系统获取目标光源经所述目标测试镜头后在所述成像芯片上所成的测试图像，并根据所述测试图像确定所述目标测试镜头的杂散光类型；所述目标光源为所有所述准直光源中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，位于同一个所述圆弧支架上的任意两个相邻的所述准直光源之间的角度可调。

3.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述圆弧支架的数量为偶数，任意两个相对设置的所述圆弧支架所对应的圆心角大于200°。

4.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述准直光源包括发光器件以及沿光的传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、光学小孔和第三透镜；所述发光器件发出的光线经所述第一透镜准直后，通过所述第二透镜聚焦于所述光学小孔上，部分光线通过所述光学小孔入射至所述第三透镜，经所述第三透镜准直后出射。

5.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述第一移动模组包括物料盘、第一移动组件和第二移动组件；

所述物料盘包括多个阵列排布的所述镜头固定穴位；所述控制系统用于控制所述第一移动组件带动所述物料盘沿第一方向移动，以及控制所述第二移动组件带动所述物料盘沿第二方向移动；所述第一方向和所述第二方向相交且均平行于所述光学平台所在平面。

6.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括遮光箱；所述圆弧支架、所述准直光源、所述第一移动模组、所述第二移动模组、所述成像芯片以及所述图像采集系统均位于所述遮光箱内。

7.一种镜头的测试方法，采用权利要求1-6任一项所述的测试设备执行，其特征在于，所述测试方法包括：

控制所述第一移动模组带动所述目标测试镜头沿平行于所述光学平台所在平面的方向上移动，以将所述目标测试镜头移动至球心所在位置；

控制所述第二移动模组带动所述成像芯片沿所述目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置；所述光轴方向垂直于所述光学平台所在平面；

控制所有所述准直光源中的目标光源发光，通过所述图像采集系统获取所述目标光源经所述目标测试镜头后在所述成像芯片上所成的测试图像，并根据所述测试图像确定所述目标测试镜头的杂散光类型；所述目标光源为所有所述准直光源中的至少一者。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，控制所述第二移动模组带动所述成像芯片沿所述目标测试镜头的光轴方向移动至目标位置，包括：

控制中心准直光源发光；所述中心准直光源位于所述目标测试镜头的光轴上；

控制所述第二移动模组带动所述成像芯片沿所述目标测试镜头的光轴方向移动；

在所述第二移动模组的运动过程中，通过所述图像采集系统获取所述中心准直光源经所述目标测试镜头在所述成像芯片上所成的参考图像，根据所述参考图像的灰度信息确定最佳成像位置，将所述最佳成像位置确定为所述目标位置，并控制所述第二移动模组停止运动，以使所述成像芯片移动至所述目标位置。

9.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，控制所有所述准直光源中的目标光源发光，包括：

控制至少部分所述准直光源按照预设顺序依次发光；或者，控制至少部分所述准直光源同时发光。

10.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，根据所述测试图像确定所述目标测试镜头的杂散光类型，包括：

对所述测试图像进行光照补偿处理得到第一图像，以均匀图像背景灰度；

对所述第一图像进行去噪处理得到第二图像；

对所述第二图像进行二值化处理得到第三图像；

对所述第三图像进行图像增强处理得到第四图像；

对所述第四图像进行图像分割处理得到第五图像，以去除图像背景；

对所述第五图像进行图像算数运算得到第六图像；

对所述第六图像依次进行膨胀和腐蚀处理得到第七图像；

根据所述第七图像的图像特征确定所述目标测试镜头的杂散光类型；所述图像特征包括杂散光区域的面积、圆度、灰度及其与有效成像区域之间的距离。