TW201404120A - 測試系統、成像裝置以及測試方法 - Google Patents

Abstract

一種電腦實施之測試系統，用以測試成像裝置依序接收對應每一成像裝置的下列信息：成像裝置的一識別碼；用於測試成像裝置的複數流程控制指令；成像裝置所擷取之複數圖像。測試系統包括調整裝置用以根據受測試之成像裝置所接收的流程控制指令調整一測試環境。對測試系統的調整包括動態改變欲被受測試之成像裝置所擷取之場景。測試系統更包括一驗證服務器用以執行一組預設的驗證演算法，且將對應組預設的驗證演算法的測試結果儲存至一資料庫(162)，以及將測試結果與對應每一成像裝置的識別碼產生關聯。測試結果包括成像裝置所擷取的圖像所得到的複數特性分析結果。

Description

測試系統、成像裝置以及測試方法

本發明係關於測試數位成像裝置之方法和系統。本發明的內文中，一成像裝置是指一個能夠捕獲一物件所發出或反射的光，並且根據所捕獲的光創建一圖像的設備。數位成像裝置係指能以數位格式建立圖像的成像裝置。成像裝置可以是一專用成像裝置，例如一照相機或一攝影機、顯微鏡或望遠鏡。成像裝置亦可以被整合至任何款式之多用途的電子設備，例如智慧型手機、掌上電腦、筆記型電腦或桌上型電腦、監視設備等，這裡僅例舉一些常見之不同型式的成像設備。

斯特威爾格林希爾(Stewart Greenhill)等人揭露用於監控照相機設備的一自動測試系統(美國專利US 2009/303324A1)。斯特威爾格林希爾等人所揭露的自動測試系統包括一輸入端用以接收來自至少一照相機(camera)設備所傳送的測試(test)圖像或探測(probe)圖像；一電腦記憶體用以儲存來自至少一照相機的一參考圖像；一電腦處理器用以將來自相同照相機的一探測影像與一參考影像做比較，並且當攝影機需要維修保養時，產生一輸出訊號。上述之比較包括自上述探測影像以及參考影像兩者中取出顯著的特徵；由上述兩個影像 所取出之顯著特徵計算其匹配係數；並且由上述匹配係數計算所得的一結果決定是否需要維修。

然而，斯特威爾格林希爾等人所揭露的自動測試系統尚有一些尚未解決的問題。事實上格林希爾的系統係直接的對監控照相機設備做測試，而不是在這些監控照相機離開製造工廠時對他們進行測試。由於測試一照相機的時間遠少於測試系統被移送到至另一場所需的時間，故測試時是否能快速產出並不是首要的考量。根據上述原因，格林希爾系統所存在的一個問題為測試速度的最佳化。另一個存在的問題係為判斷何種特性該用於何種照相機中。舉例而言，對無自動對焦功能之簡易型網路照相機測試自動對焦的速度是不具意義的。

因此，本發明的一個目的在於提供一種用以解決上述所指的問題的方法、裝置和計算機程序產品。

本發明之實施例所達成的目的係如獨立權利要求所定義。附屬權利要求、後續的詳細敘述以及實施例所對應的圖係用以解決其它的問題及/或提供其它的好處。

本發明提供一種測試系統。測試系統由一電腦所執行用以測試複數成像裝置，測試系統用以依序接收對應每一成像裝置的下列信息：每一成像裝置的一識別碼；用於測試每一成像裝置的複數流程控制指令；每一成像裝置所擷取之複數圖像。換言之，成像裝置對測試系統提供流程控制指令。這項特徵的優點為當新式樣或是新版本的成像裝置被測試時，測試系統並不需要同時被更新。這是由於用於測試一新成像裝置的 流程控制指令可以被程式化寫入成像裝置本身內。

100‧‧‧照相機

110‧‧‧測試環境

120‧‧‧場景變換裝置

121‧‧‧立體聲喇叭

122‧‧‧光線調整裝置

123‧‧‧調整架

130‧‧‧投影

131‧‧‧影像平面

150‧‧‧環境控制器

160‧‧‧環境控制伺服器

164、184‧‧‧通信媒介

166‧‧‧通訊媒介組

162‧‧‧資料庫

170‧‧‧分析系統

180‧‧‧驗證伺服器

200、300‧‧‧測試圖案

本發明將於下文中透過具體實施例並參考附圖更詳細地描述，其中：第1圖為本發明所提供之測試系統的方塊圖；第2圖為本發明所提供之測試系統的示意圖；第3、4圖為測試圖案的示意圖。

在以下的實施例中所使用到的用語照相機(camera)係指任何的成像裝置，成像裝置的一些例子將在說明書中呈現。第1圖用以表示根據本發明之一實施例中一測試系統的方塊圖。第2圖用以表示根據本發明之一實施例中被隔離之一測試環境。在第1圖中顯示三個主要部份，分別為被隔離且可控制的一測試環境110、環境控制器150以及一分析系統170。在被隔離且可控制的測試環境110中，符號100用以代表受測試的照相機(成像裝置)。符號120為場景變換裝置(scene-altering means)，)用以動態地改變場景(例如一視覺顯示單元系統(visual display unit systems)或是機動的測試圖表變換器(motorized test chart changer))之參考內容(reference content)。場景變換裝置120由環境控制器150直接控制，並且由受測試的照相機100間接控制。符號131表示受測試之照相機100之投影。符號130表示照相機之投影131的影像平面的邊界線，且該照相機之投影131符合由場景變換裝置120所控制的場景。第3、4圖用以表示由場景變換裝置120所顯示的測試圖案 200和測試圖案300。符號121表示立體聲喇叭，立體聲喇叭121用以在測試照相機100的影像紀錄功能時撥放聲音。符號122表示被隔離之測試環境110中可調式的光線調整裝置122。立體聲喇叭121和光線調整裝置122係由環境控制器150直接控制，並且由被測試的照相機100間接控制。於第2圖中的符號123用於表示用於被測試之照相機100的一可調式的調整支架，例如具有六個自由度的一機械手臂，其主要目的為在一預設時間中調整一照相機100至一測試位置。照相機100具有照相機之投影130所構成的一影像平面131，影像平面131係由鏡頭本身的焦距以及光感應器(light-sensitive sensor)的大小所定義。當照相機100被置放在測試位置時，照相機之投影130的影像平面131包括一個具有一或多個測試目標之動態可變的場景。

於環境控制器150中，符號160用以表示一環境控制伺服器，環境控制伺服器160的主要目的為根據被測試之成像裝置100的服務需求，控制被隔離的測試環境110。符號162用以表示一資料庫，環境控制伺服器160將來自被測試之照相機100的測試資料儲存至資料庫162。假如當使用視覺顯示單元系統做為動態參考內容變換器時，資料庫162包括參考資料(例如複數參考圖像)。資料庫162亦可自然地被完全整合至控制伺服器160，並且如果需要的話，驗證資料和測試資料可以被儲存至不同的資料庫及/或不同的電腦。符號164用以表示一通信媒介，受測試的照相機100可經由通信媒介164與驗證伺服器產生通訊。舉例而言，通信媒介164可以是任何常用的有線或是無線的通信媒介，例如藍芽(Bluetooth)、紅外線(infrared)、無 線區域網路(WLAN)、通用序列匯流排(USB)，以上僅以眾多例子中的幾種作為範例。符號166用以表示通訊媒介組，控制伺服器160可以經由通訊媒介組166控制場景變換裝置120、立體聲喇叭121、可調式的光線調整裝置122以及成像裝置的調整架123。於一實施例中，場景變換裝置120以及調整架123亦可稱為調整裝置。

本發明之另一優點為控制伺服器160用以要求調整架123(例如具有多個自由度的一機械手臂)，在於一預設時間內由一平台拿取一照相機，對所拿取的照相機進行測試，並且把所拿取的照相機放回本原平台或放置到另一個平台。前述一個或多個平台並未顯示圖中，但其可以是手動或自動的可移動裝置的機架或是傳送帶。

在分析系統170中，符號180用以表示一驗證伺服器，驗證伺服器180主要目的為驗證成像裝置100在測試時是否正確操作。驗證伺服器180亦被連接至資料庫162，此時驗證伺服器180用以儲存參考資料(例如複數參考影像以及由受測試的照相機100所獲得之驗證測試資料)。符號184用以表示一通訊媒介，環境控制伺服器160藉由通訊媒介184與驗證伺服器180產生通訊。

舉例而言，通訊媒介184可以是任何常用的有線或是無線的通訊媒介。在一雲端基礎的實施例中，驗證伺服器180可以同時對不同的測試環境提供服務。另外，驗證伺服器180亦可以為環境控制伺服器160的一部份，在此種情況下驗證伺服器180則一次只能對一測試環境進行服務。

在本實施例的測試系統中，環境控制伺服器160作為一控制器，用以接收來自受測試之照相機100的流程控制指令，以及(根據來自照相機的流程控制指令)操控場景變化裝置120改變場景變化裝置120目前所顯示的測試對象。在本實施例中，控制器亦用以接收一識別碼，例如每一受測試之照相機的序列號碼。照相機的序列號碼或是其它識別碼可與具有上述識別資料之特定照相機的測試資料產生連結。

本實施例的測試系統更包括一分析設備，用以接收來自受測試之照相機100的至少一圖像(實際上，圖像係以數據資料方式呈現)，並且基於由照相機100所接收的影像執行一或多種分析。本發明之目的由照相機所接收到的一圖像係為代表各自圖像的一數據資料組(data set)之一簡寫符號(short notation)。換句話說，分析系統並不是對感光時投射在照相機之感測器上的影像(光線)進行分析，而是對照相機根據感光所產生的資料組進行分析。

測試系統以及驗證伺服器180會對受測試的照相機100所擷取的複數影像進行不同型式的分析。大致的分析列表(非詳細列舉)包括：自動對焦的速度和準確度。對於自動對焦的速度而言，當照相機開始對焦時，照相機會對分析系統發出一自動對焦開始訊號。當照相機取得一較佳的焦距或是受測試之照相機所認為的較佳焦距後，照相機送出一自動對焦完成訊號。分析系統紀錄自動對焦開始以及結束的時間間隔。自動對焦的準確度藉由配置照相機對焦在一個預定對焦目標，之後再對焦至其相對距 離較目前所對焦目標更遠或是更近的另一個目標。若由目標物所獲得最佳的對焦距離與照相機從對焦目標所獲得的對焦距離是一樣時，則照相機的自動對焦已經最佳化。

感光(Exposure)：舉例而言，照相機對一逐步式或是非逐步式漸進式灰階目標建立複數影像，並且若這些影像存在連續漸變色階灰度，則照相機的自動感光操作是可動作的。

色彩精確度可藉由分析被照相機在不同光線情況下所擷取的校準色塊影像來加以判斷。少許像素的樣本之紅色、綠色和藍色的值必須與一個已知之參考照相機所獲得的對應值相符合。

照相機之追蹤功能(Focus tracking capability)可藉由移動一聚焦目標，使其通過整個相機的視野(field of view)(或是通過視野的一部分)來進行測量。

時間雜訊(Temporal noise)。

自動白平衡(Auto white balance)。

動態範圍(Dynamic range)。

信噪比(Signal-to-noise ration)。

上面的所有測試皆於受測試之照相機100的控制下進行。在這種方式下，照相機輸出作用在環境控制伺服器160以及驗證伺服器180上的流程控制指令。另外，這些影像將被接收並且被儲存至資料庫162。自然地，亦可將受測試之照相機100所擷取的這些影像先儲存，並且在這些影像被完全擷取之後分析這些影像。或是驗證伺服器180即時地分析這些被擷取的影像，並且只儲存一些主要的參數。在一簡單的例子中， 只會儲存代表每一受測試之照相機通過測試或是沒通過測試的旗標。

在另一實施例中，測試系統更包括一聲音源(例如一電腦控制的聲音產生器)，以及立體聲喇叭121，用以在測試影像紀錄時紀錄聲音的特性。除了圖像之外，照相機100亦會補捉聲音或是影像，並且傳送代表所擷取的聲音以及影像之資料至測試系統。測試系統最好安裝在可控制並且被隔離之系統，可控制並且被隔離之系統需至少可以不受外界之干擾影響。在實際應用中，測試系統不會被零星變化的光線、震動或是外界的聲音所干擾。

本領域一般技術人員應當瞭解上面之例子僅作為範例並非唯一的可能，亦可以採用不同的實施方式來實現。

對應於第1圖的測試系統的不同操作情況將在以下描述。舉例而言，照相機的自動對焦能力將經由下列步驟被測試。在對照相機100進行測試之前，受測試的照相機100會根據環境控制伺服器160所輸出的受測試之照相機100的設定發出校正服務要求，用以校正測試環境110。校正程序調整測試環境110，使得參考圖像(測試目標)完全覆蓋在照相機之投影130的圖像平面131上，並且使得測試環境110的亮度情況對應至真實世界。於校正過程中，環境控制伺服器160在場景變換裝置120上呈現一校正目標(如第3圖所示)。受測試之照相機100擷取一測試圖像，並且經由通訊媒介164、184將測試圖像傳送至驗證伺服器180進行分析。驗證伺服器180將會計算圖像平面131目前的大小與在測試圖像中的測試圖案200之位置以及方 向。控制伺服器160根據這些資訊環境，調整受測試之照相機100至一正確位置並完成校正程序。舉例而言，環境控制伺服器160用以調整照相機100以及圖像平面131至不同的位置，使得測試圖表可以佔據圖像區域至一預設比例或是佔據一預設數目的畫素。

於校正之後，受測試之照相機100會要求環境控制伺服器160呈現用於實際測試之一參考測試目標。舉例而言，在一自動對焦測試的實施例中，測試目標係如第4圖所示者相似，在第4圖測試目標中具有5個部分，每一部分具有複數垂直的白線和黑線。環境控制伺服器160根據校正程序的結果，調整調整架123至一正確的位置以及方位。受測試之照相機100擷取一或更多的測試圖像，並且藉由通訊媒介164、184將所擷取的測試圖像傳送至驗證伺服器180進行分析。驗證伺服器180將計算所偵測得到的線(例如藉由偵測五個區域所包含垂直的黑線和白線)的數量，並且量測對比對(例如藉由量測白線(亮度的峰值)以及黑線之間亮度值的比例)。當所檢測到的線數量異常低時(例如當線的對比度異常低時)，則代表照相機的自動對焦能力發生故障。

在某些實施例中，驗證伺服器180亦會將分析結果回傳至受測試的照相機100。

惟以上所述者，僅為本揭露之較佳實施例而已，當不能以此限定本揭露實施之範圍，即大凡依本揭露申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本揭露專利涵蓋之範圍內。另外，本揭露的任一實施例或申請專 利範圍不須達成本揭露所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本揭露之權利範圍。

100‧‧‧鏡頭

110‧‧‧測試環境

120‧‧‧場景變換裝置

121‧‧‧立體聲喇叭

122‧‧‧光線調整裝置

130‧‧‧投影

131‧‧‧影像平面

150‧‧‧環境控制器

160‧‧‧環境控制伺服器

164、184‧‧‧通信媒介

166‧‧‧通訊媒介組

162‧‧‧資料庫

170‧‧‧分析系統

180‧‧‧驗證伺服器

Claims (9)

1. 一種測試系統(110、150)，由一電腦所執行用以測試複數成像裝置(100)，上述測試系統用以：依序接收對應上述每一成像裝置(100)的下列信息：上述每一成像裝置(100)的一識別碼；用於測試上述每一成像裝置的複數流程控制指令；上述每一成像裝置所擷取之複數圖像；其中上述測試系統包括調整裝置(120、123)，用以根據受測試之上述成像裝置所接收的上述流程控制指令調整一測試環境(110、120)，其中對上述測試系統的調整包括動態改變欲被受測試之上述成像裝置所擷取之場景(200、300)；其中上述測試系統包括一驗證服務器(180)，用以執行一組預設的驗證演算法，且將對應上述組預設的驗證演算法的測試結果儲存至一資料庫(162)，以及將上述測試結果與對應上述每一成像裝置(100)的上述識別碼產生關聯，其中上述測試結果包括由受測試之上述每一成像裝置所擷取的上述圖像所得到的複數特性分析結果。
2. 如申請專利範圍第1項所述的測試系統，更包括一環境控制器(160)，用以處理上述成像裝置(100)與上述調整裝置(120、123)之間的通訊，其中上述調整裝置(120、123)用以調整上述測試環境與上述驗證伺服器(180)。
3. 如申請專利範圍第1、2項所述的測試系統，其中上述驗證伺服器(180)用以作為一雲端伺服器。
4. 如申請專利範圍第2、3項所述的測試系統，其中上述環境 控制伺服器(160)，用以根據由一環境校正程序所獲得的資訊來調整上述成像裝置(100)，使得上述成像裝置的測試位置根據上述環境校正程序而對應至一預設位置。
5. 如申請專利範圍上述任一項所述的測試系統，更包括一光線調整裝置用於調整照射在被動態變換之上述場景的光線強度及/或光線色彩平衡。
6. 如申請專利範圍上述任一項所述的測試系統，更包括一可控制聲音源，用以測試上述成像裝置的聲音功能。
7. 如申請專利範圍上述任一項所述的測試系統，其中上述測試系統，用以控制上述調整裝置於一預設時間從一平台拿取上述成像裝置，對所拿取的上述成像裝置進行測試，並且把所拿取的成像裝置放回上述平台或放置到另一個平台。
8. 一種成像裝置(100)，包括：至少一通訊媒介(164)，用以與一測試系統(110、150)溝通；用以傳送流程控制指令至上述測試系統(110、150)的裝置，其中上述流程控制指令包括關於複數測試的複數指令，上述測試包括由上述測試系統動態地改變場景(200、300)，用以回應來自上述像裝置的上述流程控制指令；以及用以將上述成像裝置(100)所擷取的複數圖像傳送至上述測試系統(110、150)的裝置。
9. 一種測試方法，用以連續地測試複數成像裝置(100)，上述測試方法包括對一分析系統傳送來自上述每一成像裝置的下列資訊： 上述每一成像裝置的一識別碼；用於測試上述每一成像裝置的複數流程控制指令；上述每一成像裝置所擷取之複數圖像；上述測試方法更包括根據由上述每一成像裝置所傳送的上述流程指令調整一測試環境，其中上述調整包括動態改變欲被受測試之上述成像裝置所擷取之場景；上述測試方法更包括儲存測試結果至一資料庫，並且將上述測試結果與對應上述每一成像裝置的上述識別碼產生關聯，其中上述測試結果包括由受測試之上述每一成像裝置所擷取的上述圖像所得到的複數特性分析結果。