一种分辨率测试标靶及利用其测试内窥镜的方法与流程

本发明涉及医疗器械检测，特别是涉及一种分辨率测试标靶及利用其测试内窥镜的方法。

背景技术：

1、在医疗领域中，随着科学技术的发展，内窥镜应用越来越广泛。由于内窥镜的成像质量对患者的安全有着直接或者间接的影响，因此，对内窥镜镜头的成像质量要求也越来越高，其中，内窥镜成像分辨率和准确度是考核成像系统质量和图像成像质量的重要指标。

2、内窥镜系统作为微创手术过程中医生的另一双眼睛，其光学性能直接影响医生的诊断和手术的准确性。所以光学性能作为内窥镜的关键属性，在出厂时需要严格的检测，保证产品的质量。

3、在对内窥镜镜头的角分辨力试验时，要求使用jb/t 9328-1999a型分辨力板(如图1)作为测试标靶测量轴上和轴外的分辨率；jb/t 9328-1999a型分辨力板由图形尺寸按一定倍数关系递减的七块分辨力板组成，其编号为a1-a7，每种型号的分辨力测试量程不同，在进行内窥镜光学性能测试时，通常会用到a1和a2两个型号的分辨力板。其中，轴上分辨率测试需要将测试标靶放到视场中间进行图像采集，轴外分辨率测试需要手动将测试标靶依次移动到轴外给定视场4个均布位置进行图像采集，如图2所示。

4、上述测试方法的缺点：

5、1、分辨力测试卡尺寸很小，只有20mm-50mm，通常是采用双面胶贴附固定，在测试过程中需要频繁移动来调整分辨力测试卡的位置，导致需要频繁更换双面胶，固定方式较为繁琐；并且在进行分辨率测试时，双面胶会影响分辨力测试卡的透射率，因而会对测试的准确率产生影响；

6、2、无论是中心的轴上位置还是给定视场高度的4个轴外位置，均需要手动摆放分辨力测试卡，由于分辨力测试卡尺寸较小，测试的精度要求很高，而手动摆放的位置与实际需要测试的位置差异比较大，因此，也会影响测试的准确率，另外，手动将分辨力测试卡摆放至指定精确位置也很费时费力；

7、3、在测量轴上和轴外的5处分辨率时，5个位置像质无法水平呈现在1张图上，需要依次采集5张图片才能获得整个画面的清晰度，采集过程较为繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种分辨率测试标靶及利用其测试内窥镜的方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高内窥镜成像分辨率测试的效率和准确率。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种分辨率测试标靶，包括：

4、测试卡本体，所述测试卡本体呈正方形；

5、测试图案，所述测试图案印刷在所述测试卡本体的一面；所述测试图案包括多个子图案，全部所述子图案呈米字型分布；所述子图案为jb/t 9328-1999中的a型分辨力板的图案，所述测试图案的中心与所述测试卡本体中所述测试图案所在的一面的中心重合。

6、优选的，所述测试卡本体中所述测试图案所在的一面为印刷面；所述呈米字型分布指全部所述子图案沿所述印刷面的中心横向线、中心纵向线和两个对角线分布；两个所述对角线都与所述中心横向线呈45°夹角；两个所述对角线都与所述中心纵向线呈45°夹角；所述中心横向线、所述中心纵向线及两个所述对角线在所述印刷面的中心相交。

7、优选的，沿所述中心横向线和所述中心纵向线分布的所述子图案为第一子图案，沿两个所述对角线分布的所述子图案为第二子图案，所述第一子图案所采用的所述a型分辨力板的编号与所述第二子图案所采用的所述a型分辨力板的编号不同。

8、优选的，所述第一子图案所采用的所述a型分辨力板的编号为a2；所述第二子图案所采用的所述a型分辨力板的编号为a1。

9、优选的，全部所述子图案的四边与所述测试卡本体的四边一一相互平行。

10、优选的，所述测试卡本体的大小与透射灯箱的卡槽的大小相同，以使得所述测试卡本体能够插入所述卡槽。

11、本发明还提供一种利用上述的分辨率测试标靶测试内窥镜的方法，包括以下步骤：

12、(1)选择黑暗的测试环境，将待测的内窥镜的摄像系统固定到三维调整架上；在电脑上安装高清采集卡，然后通过高清数据线连接将所述内窥镜的摄像系统与所述高清采集卡信号连接，使得所述电脑的屏幕上能够实时显示所述内窥镜所拍摄到的图像，并能够进行保存；

13、(2)打开透射灯箱；

14、(3)将所述分辨率测试标靶插入到所述透射灯箱的卡槽中；

15、(4)打开所述高清采集卡的图像采集卡软件，并开启待测所述内窥镜的系统；

16、(5)将所述内窥镜的末端移动到设计工作距离处并对准所述测试卡拍摄，通过所述电脑的屏幕上显示的所述内窥镜所拍摄到的实时图像调节所述内窥镜的末端，从而调节所述实时图像中画面的位置和清晰度，保证所述分辨率测试标靶位于所述实时图像中画面的正中间，且画面调节至最清晰；

17、(6)使用所述内窥镜拍摄图片并利用所述图像采集卡软件采集所述图片；

18、(7)线对识别：在所述电脑中放大所述图片，肉眼观察所述图片上的分辨率测试标靶的中心的第一子图案和在给定视场高度上4个均布的第一子图案中能够极限辨别的线条组合单元的编号，并分别记录；

19、所述给定视场高度小于或等于所述内窥镜与所述分辨率测试标靶之间的距离；所述能够极限辨别的线条组合单元是指同一个第一子图案中能够辨别的最小线宽的线条组合单元；

20、(8)分别计算步骤(7)中所选取的五个所述子图案的线分辨率；

21、(9)将线分辨率转化为角分辨力。

22、优选的，在步骤(7)中进行线对识别时，如果无法确定第一子图案中能够辨别的的最小线宽的线条组合单元是否属于能够辨别，则取无法确定能否辨别的线条组合单元的编号与比其线宽宽一级的线条组合单元的编号的中值。

23、优选的，在步骤(7)中进行线对识别时，如果给定视场高度上4个均布的第一子图案中的所有线条组合单元均无法辨别，则观察给定视场高度上4个均布的第二子图案中能够极限辨别的线条组合单元的编号，并分别记录。

24、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

25、本发明的分辨率测试标靶及利用其测试内窥镜的方法，提高了内窥镜成像分辨率测试的效率和准确率。

26、进一步的，本发明的分辨率测试标靶中测试卡的外形尺寸配合透射灯箱的卡槽设计，使用时直接插入卡槽即可，不需要采用双面胶黏贴的方式对分辨力卡进行固定，既简化了安装步骤，又消除了双面胶对分辨力卡透射率的影响，提高了测试准确度。

27、进一步的，本发明的分辨率测试标靶中的每个子图案都可以作为拍摄图像时位置调整的参照，保证拍摄到的分辨率测试标靶位于图像中央，通过拍摄到的分辨率测试标靶的大小可以对测试位置进行估算，相比于人工估算的方式，提高了测试位置的准确率。

28、进一步的，根据图像的大小，至少可获得1组轴外正交对称同等像高位置的分辨率，一次拍摄即可至少获得5个位置的清晰度。仅需1张图片即可判断整个视场的像质均匀性，无需再移动分辨板，不仅提高测试效率而且测试精度更高。

29、进一步的，结合了a1和a2的测试卡，满足更大的分辨率范围的测试：a1线分辨率范围为3.125-12.5lp/mm，a2线分辨率范围为6.25-25lp/mm，结合后的测试范围3.125-25lp/mm，可满足目前常用内窥镜的分辨率测试。

30、进一步的，所有子图案呈米字型分布，像质测试更加便捷和准确：通过采集一张图即可辨别摄像系统中心和周围视场的分辨率，无需多次移动分辨率卡的位置，避免了采集多张图片导致测试位置的变动和测试结果的不准。