TW201644271A - 測試系統及測試方法 - Google Patents

Abstract

一種測試系統，包含一光箱、複數個光板及一承載底部。光板分別設置於光箱中，光板各自位於該光箱中的不同深度。承載底部用以固定承載一待測鏡頭模組，並使待測鏡頭模組面對光箱以及光板，待測鏡頭模組與光板各自的一間隔距離皆不相同。其中，當待測鏡頭模組拍攝第一影像畫面時，第一影像畫面包含光板之影像。

Description

測試系統及測試方法

本案涉及一種測試系統及測試方法。具體而言，本案涉及一種於一光箱中設置多個光板之測試系統及測試方法。

一般而言，各種相機上的感測器敏感度不同，即使同一型號的相機也可能有品質不一的情形。此外，相機中的感測器容易受到拍攝場景之光源環境、相機距離拍攝物之遠近等因素之影響，而使得不同相機於同一場景所拍攝出來的影像也不一致。因此，相機出廠前的測試尤為重要。

此外，於測試相機模組時，往往需要使用多種光箱分別對應不同測試項目，以配置不同的情境，再藉由待測相機模組對此些光箱一一進行拍攝，以分別取得對應各種測試項目的影像資訊。然而，此測試方法需在多個不同光箱中設置不同的測試情境，拍攝結果也可能因各個光箱本身之差異，或是待測相機模組於每個光箱之設置位置稍有不同而受影響，導致測試結果不準確。此外，由於待測相機模組需要對應配置不同測試項目的光箱一一進行拍攝，傳統的測試 方法也實為費時。

因此，如何改善傳統的相機模組測試方法，並提供一種測省時且準確的測試方法及測試系統，成為業界需解決的問題。

為解決上述的問題，本發明之一態樣提供一種測試系統。測試系統包含一光箱、複數個光板及一承載底部。光板分別設置於光箱中，光板各自位於該光箱中的不同深度。承載底部用以固定承載一待測鏡頭模組，並使待測鏡頭模組面對光箱以及光板，待測鏡頭模組與光板各自的一間隔距離皆不相同。其中，當待測鏡頭模組拍攝第一影像畫面時，第一影像畫面包含光板之影像。

本發明之又一態樣係於提供一種測試方法。測試方法包含以下步驟：分別設置複數個光板於一光箱中，該些光板各自位於於該光箱中的不同深度；固定承載一待測鏡頭模組於一承載底部，並使待測鏡頭模組面對光箱以及光板，待測鏡頭模組與光板各自的一間隔距離皆不相同；其中，當待測鏡頭模組拍攝一第一影像畫面時，第一影像畫面包含光板之影像。

透過應用上述一實施例，本案可藉由包含多重景深的單一光箱內，擷取一張畫面即可取得多種不同深度資訊，並可利用此些深度資訊以檢測待測像機模組，並可應用此些深度資訊以對待測像機模組進行校正。

200‧‧‧光板容置空間

220‧‧‧第一光板

240‧‧‧第二光板

260‧‧‧第三光板

124‧‧‧頂部

a‧‧‧視角

120‧‧‧光箱

122‧‧‧承載底部

140‧‧‧待測鏡頭模組

d1、d2、d3‧‧‧距離

S410~S460、S421~423‧‧‧步驟

500、500a~500e‧‧‧定位圖

810、820、830‧‧‧畫面

811、812、821、822‧‧‧成像

831‧‧‧定點

x1、x2‧‧‧夾角

520‧‧‧格紋圖

530‧‧‧物件圖

510‧‧‧解析圖

第1圖為根據本案一實施例所繪示的光箱的示意圖；第2圖為根據第1圖所繪示的光箱之光板容置空間的仰視圖；第3圖為根據本案一實施例所繪示的光板容置空間的側視圖；第4圖為根據本案一實施例的測試方法的流程圖；第5圖為根據本案一實施例所繪示的光板上之圖像的示意圖；第6圖為第4圖之步驟S420的子步驟流程圖；第7圖為根據本案一實施例的景深校正方法之示意圖；第8圖為根據本案一實施例的景深校正方法之示意圖。

以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具 有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。同時參照第1圖與第2圖。第1圖為根據本案一實施例所繪示的光箱的示意圖。第2圖為根據第1圖所繪示的光箱之光板容置空間的仰視圖。測試系統100包含光箱120、多個光板220、240、260及一承載底部122。其中，光板220、240、260分別設置於光箱120中，光板220、240、260各自位於光箱120中的不同深度。承載底部122用以固定承載一待測鏡頭模組140，並使待測鏡頭模組140面對光箱120以及光板220、240、260，待測鏡頭模組140與光板220、240、260各自的一間隔距離皆不相同。其中，當待測鏡頭模組140拍攝第一影像畫面時，第一影像畫面包含光板220、240、260之影像。

更具體而言，如第1圖所示，於一實施例中，光板220、240、260放置於光板容置空間200中，光板容置空間200的頂部即為光箱120的頂部124，而待測相機模組140可放置於底部122。然而，待測相機模組140與光板容置空間200的擺放方式並不侷限於此，於另一實施例中，待測相機模組140僅需放置於能夠拍攝到各光板220、240、260之位置即可。藉此，當待測鏡頭模組140往光板容置空間200拍攝影像畫面時，其拍攝到的影像畫面可同時包含光板220、240、260之影像。

於一實施例中，若沿著第1圖所示之視角a方向，往光箱120的頂部124觀看，可看到光板如第2圖所示之方式排列。於本實施例中，容置空間200包含至少一第一光 板220、至少一第二光板240及至少一第三光板260。其中，第一光板220之各邊與於光箱120之箱壁緊鄰，例如：長方形之第一光板220之四邊皆恰好與光箱120箱壁之四邊緊鄰；第二光板240分別置於光箱之至少一角，例如：多個第二光板240分別以懸吊或使用支架的方式，固定於光箱的四個角落；第三光板260不與光箱之箱壁緊鄰，例如：第三光板260與第二光板240同樣以懸吊或使用支架的方式，固定於光板容置空間200的中間，而不與任一箱壁緊鄰。

藉由此配置方式，可使各種光板於拍攝影像畫面中不會完全遮擋到彼此，並可被拍攝到足夠進行後續分析的面積大小。

接著，請同時參照第3~5圖。第3圖為根據本案一實施例所繪示的光板容置空間的側視圖。第4圖為根據本案一實施例的測試方法的流程圖。第5圖為根據本案一實施例所繪示的光板上之圖像的示意圖。

於步驟S410中，將待測鏡頭模組放置到待測位置。於一實施例中，承載底部122用以固定承載待測鏡頭模組，並使待測鏡頭模組面對光箱120以及光板220、240、260，其中，待測鏡頭模組與光板220、240、260各自的一間隔距離皆不相同。此外，關於光板待測鏡頭模組與光板220、240、260各自的間隔距離的實施方式詳述如下。

於一實施例中，如第3圖所示，待測鏡頭模組140放置於承載底部122上，第一光板220與待測鏡頭模組140之第一距離為d1，第二光板220與待測鏡頭模組140之 第二距離為d2，第三光板260與待測鏡頭模組140之第三距離為d3。其中，第一距離d1大於第二距離d2，第二距離d2大於第三距離d3。於一實施例中，第一距離d1可以是5~15公分，第二距離d2可以是55~65公分，第三距離d3可以是95~105公分。

藉由此實施例之配置方式，可讓待測鏡頭模組140藉由拍攝此些光板220、240、260，其所取得的畫面影像具有遠景、中景及近景等不同景深的影像部分，可利於進行後續針對測試結果的分析。

另一方面，如第5圖所示，面向待測鏡頭模組140的光板220、240、260之表面上各自包含多個圖像，圖像包含定位圖500及一解析圖510。定位圖500中包含有多個定位點。於一實施例中，圖像可更包含一格紋圖520、一色塊圖(未繪示)、一物件圖530或其他可提供待測境模組作為測試項目之圖像。

此外，於一實施例中，待測鏡頭模組140可以是一陣列相機，包含多個攝像鏡頭。類似地，此些攝像鏡頭各自拍攝一第二影像畫面，各第二影像畫面包含第一光板220、第二光板240及第三光板260之影像，且由這些第二影像畫面可構成一第一影像畫面。於一實施例中，其係由四張第二畫面影像拼接成一第一影像畫面。於另一實施例中，處理單元可依據至少一第二影像畫面之中的解析圖，以計算一影像解析度。

接著，回到第4圖之步驟S420。於步驟S420 中，依據第二影像畫面，計算一景深資訊，並將影像景深資訊與一已知景深資訊相比較，以取得一近景校正值、一中景校正值及一遠景校正值。

於一實施例中，待測鏡頭模組140藉由其所包含的多個攝像鏡頭分別拍攝光板220、240、260，使各個攝像鏡頭各自取得一第二影像畫面，並以處理單元(未繪示)，依據此些第二影像畫面中之至少二影像畫面中的多個定位點與待測鏡頭模組140之間的夾角，以計算一影像景深資訊。其中，影像景深資訊包含一遠景景深資訊、一中景景深資訊、一近景景深資訊。

於另一實施例中，待測鏡頭模組140具有四個攝像鏡頭，此四個攝像鏡頭皆分別拍攝所有光板220、240、260，以各自取得一第二影像畫面。由於各光板220、240、260上都至少包含有定位圖500及解析圖510，因此每個四個攝像鏡頭所拍攝之第二影像畫面，也都包含有定位圖500及一解析圖510。處理單元可藉由此四個攝像鏡頭分別拍攝第二影像畫面中，任選至少兩張第二影像畫面中之定位圖500以計算出一影像深度資訊。

以下說明產生景深資訊之具體實施方式。請參閱第6~8圖。第6圖為第4圖之步驟S420的子步驟流程圖。第7圖為根據本案一實施例的景深校正方法之示意圖。第8圖為根據本案另一實施例的景深校正方法之示意圖。

於步驟S421中，處理單元由各個第二影像畫面中取得遠景定位點、中景定位點及近景定位點之座標位置。

舉例而言，如第7圖所示，定位圖500a~500d係為分別屬於四張第二影像畫面中之定位圖。定位圖500a~500d中，圓形圖樣代表遠景定位點，方形圖樣代表中景定位點，三角形圖樣代表近景定位點。於一實施例中，處理單元選擇以所有第二影像畫面之定位圖500a~500d進行運算，並由各個第二影像畫面中取得遠景定位點、中景定位點及近景定位點之座標位置。應可理解的，一般而言，選擇用以進行運算的第二影像畫面數越多，則於後續步驟中，景深深度計算的精準度越高。

於步驟S422中，處理單元計算至少二第二影像畫面中的多個定位點與待測鏡頭模組140之間的夾角，以得到一影像景深資訊。其中，影像景深資訊包含遠景景深資訊、中景景深資訊、近景景深資訊。

舉例而言，如第8圖所示，基於攝影成像概念而言，以分別兩個拍攝位置拍攝物體時，將所攝得的兩張畫面810、820，經疊合產生畫面830後，距離攝像鏡頭較遠的物體的兩個成像811、821與一定點831的夾角x1較小，距離攝像鏡頭較遠的物體的兩個成像812、822與定點831的夾角x2較大。據此，可藉由此成像特性，將多個以不同拍攝位置所攝得的多張畫面進行疊合，並依據疊合畫面中同一物體的多個成像與攝像鏡頭或某一定點的夾角，以辨別物體於影像畫面中係為遠、中、近景之關係，以計算出影像景深資訊。

於一實施例中，如第7圖所示，定位圖 500a~500d為此四個攝像鏡頭分別拍攝第二影像畫面中之定位圖。處理單元可依據定位圖500a~500d中的各個定位點座標位置，將定位圖500a~500d疊合為一合併定位圖500e。基於前述之任兩張第二影像中各自的遠景定位點與待測鏡頭模組140(或任一定點)的夾角較小，任兩張第二影像中各自的近景定位點與待測鏡頭模組140的夾角較大的概念，可由合併定位圖500e得知各種定位點距離待測鏡頭模組140的遠近關係。

例如，合併定位圖500e中，圓形圖樣的定位點較為密集，且任兩個圓形圖樣的定位點與待測鏡頭模組140(或任一定點)的夾角較小，密集度較高，故可判斷此些圓形圖樣的定位點代表遠景定位點；方形圖樣的定位點之密集程度次之，故可判斷此些方形圖樣的定位點代表中景定位點；三角形圖樣的定位點最為鬆散，且任兩個三角形圖樣的定位點與待測鏡頭模組140的夾角較大，密集度最低，因此可判斷三角形圖樣的定位點代表近景定位點。

據此，可藉由多個第二影像中之定位圖疊合後，依據定位點的密集程度或是兩定位點與鏡頭的夾角，以判別各定位點係屬於畫面中的遠景、中景或近景。

於步驟S423中，處理單元將影像景深資訊與一已知景深資訊相比較，以取得一近景校正值、一中景校正值及一遠景校正值。

舉例而言，如前述對應第3圖所敘及之段落，光板220、240、260與待測鏡頭模組140的實際距離係為已 知，可作為已知景深資訊。因此，處理單元可將於步驟S422中所取得的影像景深資訊與已知景深資訊相比較，即可計算出近景校正值、中景校正值及遠景校正值。

於步驟S423中，儲存器(未繪示)用以儲存校正參數，校正參數包含近景校正值、中景校正值及遠景校正值。

其中，處理單元及儲存器可以放置於光箱120內或是獨立置於光箱120外，與待測鏡頭模組140電性耦接。處理單元可以由體積電路如微控制單元(microcontroller)、微處理器(microprocessor)、數位訊號處理器(digital signal processor)、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)或一邏輯電路來實施。此外，儲存器用以儲存各種資料，例如是記憶體、硬碟、隨身碟記憶卡等。

接著，回到第4圖之步驟S430。於步驟S430中，將遠景景深資訊、中景景深資訊、近景景深資訊藉由近景校正值、中景校正值及遠景校正值進行校正，以輸出一全景深影像，全景深影像包含校正後之此些第二影像。

於步驟S440中，處理單元依據全景深影像中的第二影像中之解析圖，以計算全景深影像之清晰度，並將校正後之第二影像進行互補，以產生一互補全景深影像，並計算互補全景深影像的一景深分布圖。其中，景深分布圖可以例如為互補全景深影像的對應景深長條圖或其他以數值方式呈現的分布圖。

於一實施例中，處理單元可以利用至少兩張校 正後的第二影像進行互補，互補的方式可以為投票法、計算像素平均值或其他可將影像進行互相補償之演算法。舉例而言，處理單元利用三張校正後的第二影像進行互補，且此三張校正後的第二影像中皆具有一相同的物件；若此物件只有在兩張校正後的第二影像中的位置為相同，則以此兩張校正後的第二影像中的物件位置為準，將另一張校正後的第二影像中的物件位置，調整為與此兩張校正後的第二影像相同。

於步驟S450中，處理單元將互補全景深影像中之遠景景深資訊及中景景深資訊進行一模糊化處理，以產生一合成分段景深圖。

藉由此方式，可使輸出的合成分段景深圖中，具有近景景深資訊的物件更為突顯，而其他畫面部分係為模糊，並藉由人眼或處理單元判斷是否合成分段景深圖中的近景部分正確，於一實施例中，判斷的方式係將合成分段景深圖中的近景部分與已知的實際近景部分進行比對，以判斷是否合成分段景深圖與實際環境之誤差小於一誤差門檻值。例如，分段景深圖中的近景部分為一顆籃球，且已知的實際近景部分確實為一顆籃球，則判斷合成分段景深圖與實際環境之誤差小於一誤差門檻值。藉此使用者可得知經由互補全景深影像所產生的合成分段景深圖，其與實際環境之誤差是否在可接受的範圍內。

於步驟S460中，處理單元將已知景深資訊與合成分段景深圖中之一遠景畫面、一中景畫面及一近景畫面進行比對，以產生一分析結果，且利用顯示器(圖未示)以顯示 分析結果。藉此，可判斷經由校正、互補等步驟而產生的合成分段景深圖是否於遠景畫面、中景畫面及近景畫面的表現正確且清晰，並將分析結果顯示出來。

藉由上述之測試系統及測試方法，本案可藉由包含多重景深的單一光箱內，擷取一張畫面即可取得多種不同深度資訊，並可利用此些深度資訊以檢測待測像機模組於遠、中、近景的攝像表現，並可應用此些深度資訊以對待測像機模組進行校正。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

200‧‧‧光板容置空間

220‧‧‧第一光板

240‧‧‧第二光板

260‧‧‧第三光板

Claims (28)

1. 一種測試系統，包含：一光箱；複數個光板，分別設置於該光箱中，該些光板各自位於該光箱中的不同深度；以及一承載底部，用以固定承載一待測鏡頭模組，並使該待測鏡頭模組面對該光箱以及該些光板，該待測鏡頭模組與該些光板各自的一間隔距離皆不相同；其中，當該待測鏡頭模組拍攝一第一影像畫面時，該第一影像畫面同時包含該些光板之影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之測試系統，其中該些光板包含至少一第一光板、至少一第二光板及至少一第三光板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之測試系統，其中該至少一第一光板與該待測鏡頭模組之距離為一第一距離，該至少一第二光板與該待測鏡頭模組之距離為一第二距離，該至少一第三光板與該待測鏡頭模組之距離為一第三距離，該第一距離大於該第二距離，該第二距離大於該第三距離。
4. 如申請專利範圍第2項所述之測試系統，其中該至少一第一光板之各邊與於該光箱之箱壁緊鄰，該 至少一第二光板分別置於該光箱之至少一角，該至少一第三光板不與該光箱之箱壁緊鄰。
5. 如申請專利範圍第2項所述之測試系統，其中該至少一第一光板、該至少一第二光板及該至少一第三光板上各自包含複數個圖像，該些圖像包含複數個定位點及一解析圖。
6. 如申請專利範圍第5項所述之測試系統，其中該些圖像更包含一格紋圖、一色塊圖、一物件圖至少其中之一。
7. 如申請專利範圍第5所述之測試系統，其中該待測鏡頭模組包含複數個攝像鏡頭，該些攝像鏡頭各自拍攝一第二影像畫面，各該第二影像畫面包含該至少一第一光板、該至少一第二光板及該至少一第三光板之影像，且該第一影像畫面由該些第二影像畫面所構成。
8. 如申請專利範圍第7項所述之測試系統，更包含：一處理單元，依據該些第二影像畫面之至少一第二影像畫面中之該解析圖，以計算一影像解析度。
9. 如申請專利範圍第7項所述之測試系統， 更包含：一處理單元，依據該些第二影像畫面中之至少二影像畫面中的該些定位點與該待測鏡頭模組之間的夾角，以計算一影像景深資訊；其中該影像景深資訊包含一遠景景深資訊、一中景景深資訊、一近景景深資訊。
10. 如申請專利範圍第9項所述之測試系統，其中該處理單元更將該影像景深資訊與一已知景深資訊相比較，以取得一近景校正值、一中景校正值及一遠景校正值，並將該遠景景深資訊、該中景景深資訊、該近景景深資訊藉由該近景校正值、該中景校正值及該遠景校正值進行校正，以輸出一全景深影像，該全景深影像包含校正後之該些第二影像。
11. 如申請專利範圍第10項所述之測試系統，其中，該處理單元更用以依據該全景深影像中的該些第二影像中之該些解析圖，以計算該全景深影像之清晰度，並將校正後之該些第二影像進行互補，以產生一互補全景深影像，並計算該互補全景深影像的一景深分布圖。
12. 如申請專利範圍第10項所述之測試系統，更包含：一顯示器，用以顯示該景深分布圖； 一儲存器，用以儲存一校正參數，該校正參數包含該近景校正值、該中景校正值及該遠景校正值。
13. 如申請專利範圍第11項所述之測試系統，其中，該處理單元更用以將該互補全景深影像中之該遠景景深資訊及該中景景深資訊進行一模糊化處理，以產生一合成分段景深圖。
14. 如申請專利範圍第13項所述之測試系統，其中，該處理單元更用以將該已知景深資訊與該合成分段景深圖中之一遠景畫面、一中景畫面及一近景畫面進行比對，以產生一分析結果，該顯示器用以顯示該分析結果。
15. 一種測試方法，包含：分別設置複數個光板於一光箱中，該些光板各自位於於該光箱中的不同深度；固定承載一待測鏡頭模組於一承載底部，並使該待測鏡頭模組面對該光箱以及該些光板，該待測鏡頭模組與該些光板各自的一間隔距離皆不相同；其中，當該待測鏡頭模組拍攝一第一影像畫面時，該第一影像畫面同時包含該些光板之影像。
16. 如申請專利範圍第15項所述之測試方 法，其中該些光板包含至少一第一光板、至少一第二光板及至少一第三光板。
17. 如申請專利範圍第16項所述之測試方法，其中該至少一第一光板與該待測鏡頭模組之距離為一第一距離，該至少一第二光板與該待測鏡頭模組之距離為一第二距離，該至少一第三光板與該待測鏡頭模組之距離為一第三距離，該第一距離大於該第二距離，該第二距離大於該第三距離。
18. 如申請專利範圍第16項所述之測試方法，其中該至少一第一光板之各邊與於該光箱之箱壁緊鄰，該至少一第二光板分別置於該光箱之至少一角，該至少一第三光板不與該光箱之箱壁緊鄰。
19. 如申請專利範圍第16所述之測試方法，其中該至少一第一光板、該至少一第二光板及該至少一第三光板上各自包含複數個圖像，該些圖像包含複數個定位點及一解析圖。
20. 如申請專利範圍第19項所述之測試方法，其中該些圖像更包含一格紋圖、一色塊圖、一物件圖至少其中之一。
21. 如申請專利範圍第19項所述之測試方法，其中該待測鏡頭模組包含複數個攝像鏡頭，該些攝像鏡頭各自拍攝一第二影像畫面，各該第二影像畫面包含該至少一第一光板、該至少一第二光板及該至少一第三光板之影像，且該第一影像畫面由該些第二影像畫面所構成。
22. 如申請專利範圍第21項所述之測試方法，更包含：依據該些第二影像畫面之至少一第二影像畫面中之該解析圖，以計算一影像解析度。
23. 如申請專利範圍第21項所述之測試方法，更包含：依據該些第二影像畫面中之至少二影像畫面中的該些定位點與該待測鏡頭模組之間的夾角，以計算一影像景深資訊；其中該影像景深資訊包含一遠景景深資訊、一中景景深資訊、一近景景深資訊。
24. 如申請專利範圍第23項所述之測試方法，更包含：將該影像景深資訊與一已知景深資訊相比較，以取得一近景校正值、一中景校正值及一遠景校正值，並將該遠景景深資訊、該中景景深資訊、該近景景深資訊藉由該近景校正值、該中景校正值及該遠景校正值進行校正，以輸出一全景深影像，該全景深影像包含校正後之該 些第二影像。
25. 如申請專利範圍第24項所述之測試方法，更包含：依據該全景深影像中的該些第二影像中之該些解析圖，以計算該全景深影像之清晰度，並將校正後之該些第二影像進行互補，以產生一互補全景深影像，並計算該互補全景深影像的一景深分布圖。
26. 如申請專利範圍第25項所述之測試方法，更包含：顯示該景深分布圖；儲存一校正參數，該校正參數包含該近景校正值、該中景校正值及該遠景校正值。
27. 如申請專利範圍第25項所述之測試方法，更包含：將該互補全景深影像中之該遠景景深資訊及該中景景深資訊進行一模糊化處理，以產生一合成分段景深圖。
28. 如申請專利範圍第27項所述之測試方法，更包含：將該已知景深資訊與該合成分段景深圖中之一遠景畫面、一中景畫面及一近景畫面進行比對，以產生一分析結果，該顯示器用以顯示該分析結果。