鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法与流程

本发明涉及镜头的空间频率响应的测试方法，尤其是一种鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法。

背景技术：

ISO12233定义了数码相机空间频率响应响应的测试图卡及测试方法，该测试图卡及测试方法适用于测试畸变很小的普通数码相机或摄像机的镜头的空间频率响应。然而，若将该测试图卡及测试方法用于鱼眼摄像头的空间频率响应测试则有极大的困难。因为鱼眼摄像头的视角宽，有些鱼眼摄像头的水平视角甚至在200度以上，因此除了鱼眼摄像头所拍摄图像的中心位置，所拍摄图像的四周均产生严重变形，即正常的图像经鱼眼摄像头拍摄后产生桶形畸变。尤其是对于视角大于180度的宽视角的鱼眼摄像头而言，采用ISO12233定义的标准测试图卡测试图像的空间频率响应时，鱼眼摄像头所拍摄的标准测试图卡的图像四周边缘产生严重变形，无法获取图像四周边缘的有效图卡信息。因此，鱼眼摄像头的特点导致了在测试其空间频率响应时仅能勉强测试鱼眼摄像头中心的空间频率响应，鱼眼摄像头四周边缘的空间频率响应则无法测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够有效地测试鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法，该测试方法有利于有效地测量鱼眼摄像头的中心及边缘的空间频率响应。

一种鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法，包括步骤：根据鱼眼摄像头的多个不同视角，对标准测试图卡进行预畸变处理，获得设置于鱼眼摄像头的多个不同视角的预畸变测试图卡；在鱼眼摄像头周围的多个不同视角放置对应的预畸变测试图卡；根据鱼眼摄像头的位置及视角，调整位于多个不同视角的预畸变测试图卡的位置，使得鱼眼摄像头拍摄的整个画面都覆盖着有效的图卡信息；以及采用鱼眼摄像头拍摄多个预畸变测试图卡，测试鱼眼摄像头的空间频率响应。

进一步地，对标准测试图卡进行预畸变处理的方法包括以下步骤：根据鱼眼摄像头的视角以及失真率，计算出设置于鱼眼摄像头周围多个不同视角的预畸变测试图卡的预畸变系数；根据每个视角的预畸变测试图卡的预畸变系数对标准测试图卡进行预畸变处理，获得设置于鱼眼摄像头周围多个不同视角的多个预畸变测试图卡。

进一步地，鱼眼摄像头周围的多个视角包括水平视角、垂直视角以及对角线视角，多个预畸变测试图卡包括设置于鱼眼摄像头前方的中心预畸变测试图卡以及分别设置于中心预畸变测试图卡周围的多个边缘预畸变测试图卡。

进一步地，在根据鱼眼摄像头的多个不同视角，对标准测试图卡进行预畸变处理的步骤之前，还包括步骤：根据鱼眼摄像头的最大分辨率、有效像素、焦距、测试距离计算得出中心预畸变测试图卡和各边缘预畸变测试图卡的大小。

进一步地，计算中心预畸变测试图卡和边缘预畸变测试图卡的大小的参数还进一步以下一种或多种：鱼眼摄像头的光圈、失真率、水平视角、垂直视角、对角线视角、中心及边缘的MTF（Modulation Transfer Function，调制传递函数）。

进一步地，测试鱼眼摄像头的空间频率响应的方法包括以下步骤：获取鱼眼摄像头拍摄多个预畸变测试图卡的拍摄画面，选取感兴趣区域进行斜边软件分析，以评估鱼眼摄像头的空间频率响应。

进一步地，鱼眼摄像头的空间频率响应包括鱼眼摄像头的中心空间频率响应及边缘空间频率响应。

进一步地，对标准测试图卡进行预畸变处理的方法进一步包括步骤：调整预畸变系数，获得一预畸变系数区间，使得预畸变测试图卡能够适用于在此预畸变系数区间内的鱼眼摄像头的空间频率响应测试。

本发明的鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法通过将标准的测试图卡进行预畸变，使得用鱼眼摄像头拍摄预畸变后的测试图卡能够获得有效的图卡信息，从而能够有效地测试鱼眼摄像头中心的空间频率响应以及边缘的空间频率响应。

附图说明

图1为标准测试图卡的示意图。

图2为一实施例中鱼眼摄像头拍摄标准测试图卡的示意图。

图3为一实施例中预畸变测试图卡的位置示意图。

图4为一实施例中鱼眼摄像头拍摄预畸变测试图卡的示意图。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图对本发明鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法作进一步详细描述。

请参照图1和图2，图1为现有的标准测试图卡的示意图，图2为一实施例中鱼眼摄像头拍摄标准测试图卡的示意图。图1的标准测试图卡为ISO 12233标准在2014年2月15日发布的版本，可以理解地，也可以选用其他版本的标准测试图卡测试摄像头的空间频率响应。测试摄像头的空间频率响应的方法包括以下步骤：首先，通过摄像头拍摄标准测试图卡，使标准测试图卡的有效高度占满摄像头拍摄的整个画面；然后，在所拍摄的画面中根据需要选取感兴趣区域进行斜边软件分析，以评估摄像头的空间频率响应。例如，可评估摄像头的不同视角的空间频率响应，如水平视角、垂直视角以及对角线视角。

由图2可知，鱼眼摄像头拍摄标准测试图卡所获得的拍摄画面，除了中心点，拍摄画面的四周均严重变形，导致无法获取拍摄画面四周边缘的有效图卡信息，即无法测量鱼眼摄像头四周边缘的空间频率响应。因此，本发明提供了一种鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法，以解决上述无法测试鱼眼摄像头的边缘空间频率响应的问题。

请参照图3和图4，一较佳实施例中，本发明的鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法包括以下步骤：

步骤1：根据鱼眼摄像头的最大分辨率、有效像素、焦距以及鱼眼摄像头与测试图卡的测试距离，计算得出设置于鱼眼摄像头的多个不同视角的预畸变测试图卡的大小；优选地，根据鱼眼摄像头的水平视角、垂直视角以及对角线视角，将预畸变测试图卡的数量设置为5个，分别包括设置于鱼眼摄像头前方的中心预畸变测试图卡以及设置于鱼眼摄像头前方周围的多个边缘预畸变测试图卡，其中，优选为分别分布于上述中心预畸变测试图卡的上、下、左、右四个方向的四个边缘预畸变测试图卡。另外，除了上述鱼眼摄像头的最大分辨率、有效像素、集中以及测试距离等参数，还可进一步根据以下一种或多种参数更精准地计算各测试图卡的大小：鱼眼摄像头的光圈、失真率、水平视角、垂直视角、对角线视角、中心及边缘的MTF（Modulation Transfer Function，调制传递函数）。

步骤2：根据鱼眼摄像头的不同视角以及在不同视角的失真率，计算出设置于鱼眼摄像头周围多个不同视角的预畸变测试图卡的预畸变系数；其中，鱼眼摄像头在不同视角的失真率可以鱼眼摄像头的厂家提供。可以理解地，位于鱼眼摄像头的水平视角，即位于中心预畸变测试图卡的左、右方向的边缘预畸变测试图卡的预畸变系数相同；位于鱼眼摄像头的垂直视角，即位于中心预畸变测试图卡的上、下方向的边缘预畸变测试图卡的预畸变系数相同。

步骤3：根据每个视角的预畸变测试图卡的预畸变系数对标准测试图卡进行预畸变处理，获得设置于鱼眼摄像头周围多个不同视角的多个预畸变测试图卡，即中心预畸变测试图卡以及位于中心预畸变测试图卡的上、下、左、右四个方向的边缘预畸变测试图卡。可以理解地，设置于鱼眼摄像头前方的中心预畸变测试图卡可根据需要判断是否进行预畸变处理，若标准测试图卡可满足鱼眼摄像头中心的空间频率响应测试，则可不对设置于鱼眼摄像头前方的测试图卡进行预畸变处理。

步骤4：如图3所示，在鱼眼摄像头周围的前方、上方、下方、左方及右方放置对应的中心预畸变测试图卡和边缘预畸变测试图卡。

步骤5：根据鱼眼摄像头的位置及视角，调整上述中心预畸变测试图卡以及多个边缘预畸变测试图卡的位置，使得鱼眼摄像头拍摄到的整个画面都充满着有效的图卡信息，即鱼眼摄像头拍摄到的整个画面都被有效的图卡信息覆盖着。如图4所示，鱼眼摄像头拍摄经过预畸变处理后的预畸变测试图卡可获得畸变较小或无畸变的拍摄画面，从而能够获取有效的图卡信息。

步骤6：采用鱼眼摄像头拍摄位于其前方的多个预畸变测试图卡，然后在所拍摄的画面中根据需要选取感兴趣区域进行斜边软件分析，以评估摄像头的空间频率响应，包括中心空间频率响应以及边缘空间频率响应。

进一步地，在计算得出预畸变系数后，还可以调整该预畸变系数，获得一预畸变系数区间，从而使得该由该预畸变系数处理得到的预畸变测试图卡能够适用于在此预畸变系数区间内的鱼眼摄像头的空间频率响应测试。

上述实施例中，本发明的鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法对标准测试图卡进行预畸变处理，获得设置于鱼眼摄像头的前方、上方、下方、左方以及右方的预畸变测试图卡，从而测试鱼眼摄像头的中心及四周边缘的空间频率响应。在另一实施例中，可根据需要只对设置于鱼眼摄像头的某些特定位置的测试图卡进行预畸变处理，从而测试及获得鱼眼摄像头特定位置的空间频率响应。

本发明的鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法，通过将标准测试图卡进行预畸变处理获得设置于摄像头不同视角的预畸变测试图卡，从而通过鱼眼摄像头拍摄预畸变测试图卡时，拍摄画面中能够获得鱼眼摄像头在各个视角的有效图卡信息，从而可通过拍摄画面测试鱼眼摄像头的空间频率响应。

另外，车载鱼眼摄像头存在焦距短、视角宽的问题，因此，本发明的鱼眼摄像头的空间频率响应的测试方法尤其适用于测试车载鱼眼摄像头的空间频率响应。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。