本發(fā)明涉及鏡頭光學(xué)測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，世界公認(rèn)的鏡頭解析力測試方式是獲取鏡頭的調(diào)制傳遞函數(shù)(Modulation Transfer Function，MTF)曲線，空間頻率響應(yīng)(spatial frequency response，SFR)測試方式是一種計(jì)算MTF曲線的經(jīng)典方法，但是SFR測試需要標(biāo)準(zhǔn)的圖片樣式，對圖片的長寬比例以及刀口的位置等都有嚴(yán)格的規(guī)定，如果用于生產(chǎn)測試，人工手動選取刀口圖片的方式即低效而且準(zhǔn)確率比較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述描述，基于本發(fā)明的一個目的，本發(fā)明提供了一種用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取方法和裝置，以解決人工手動選取刀口圖片低效、準(zhǔn)確率低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一方面，本發(fā)明提供了一種用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取方法，所述方法包括：

利用測試工裝上的鏡頭模組對測試圖卡拍照，獲得測試圖像；

對所述測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索，得到多個矩形輪廓；

計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)及其頂點(diǎn)在所述測試圖像上的位置；

根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在所述測試圖像上的位置，定位指定距離范圍內(nèi)的多個矩形輪廓；

根據(jù)定位到的多個矩形輪廓的頂點(diǎn)位置，確定目標(biāo)位置；

從所述測試圖像上獲取所述目標(biāo)位置對應(yīng)的圖片，該圖片即為所需的刀口圖片。

另一方面，本發(fā)明提供了一種用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取裝置，包括：

測試圖像獲取單元，用于獲得測試圖像，所述測試圖像為測試工裝上的鏡頭模組對測試圖卡拍照形成；

輪廓搜索單元，用于對所述測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索，得到多個矩形輪廓；

位置計(jì)算單元，用于計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)及其頂點(diǎn)在所述測試圖像上的位置；

輪廓定位單元，用于根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在所述測試圖像上的位置，定位指定距離范圍內(nèi)的多個矩形輪廓；

目標(biāo)位置確定單元，用于根據(jù)定位到的多個矩形輪廓的頂點(diǎn)位置，確定目標(biāo)位置；

刀口圖像獲取單元，用于從所述測試圖像上獲取所述目標(biāo)位置對應(yīng)的圖片，該圖片即為所需的刀口圖片。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：本發(fā)明對測試圖卡的測試圖像依次進(jìn)行輪廓搜索、輪廓位置確定、目標(biāo)輪廓選擇以及目標(biāo)位置定位等圖像處理操作，實(shí)現(xiàn)了刀口圖片的自動獲取，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試效率；由于本發(fā)明無需手動操作即可自動獲取刀口圖片進(jìn)行SFR測試，因此能夠避免人工操作引入的操作誤差，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試精度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的SFR測試所需的一種測試圖卡示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動獲取刀口圖片的流程圖；

圖4為30°視場角對應(yīng)的四個矩形輪廓的示意圖；

圖5為圖4中編碼為3的矩形輪廓放大圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

由于在鏡頭的生產(chǎn)測試過程中，刀口圖片的手動選取方式十分低效且準(zhǔn)確率差，基于此，本發(fā)明實(shí)施例利用圖像處理技術(shù)，自動識別測試圖卡中所有的黑色方塊，根據(jù)距離參數(shù)從識別到的多個黑色方塊中篩選指定視場角內(nèi)的黑色方塊，從篩選出的黑色方塊上獲取所需的刀口圖片。

實(shí)施例一

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取方法流程圖，如圖1所示，所示方法包括：

S100，利用測試工裝上的鏡頭模組對測試圖卡拍照，獲得測試圖像。

圖2示例性示出了一種SFR測試所需的測試圖卡，如圖2所示，測試圖卡上具有多組黑色方塊，每組黑色方塊環(huán)繞測試圖卡的中心點(diǎn)傾斜設(shè)置在測試圖卡上，并且多組黑色方塊由測試圖卡的中心點(diǎn)向測試圖卡的邊緣輻射。

在設(shè)計(jì)過程中，獲得測試圖像后，還可以對測試圖像進(jìn)行二值化處理，以便于后續(xù)的輪廓搜索。其中，可以采用現(xiàn)有技術(shù)對測試圖像進(jìn)行二值化處理，本實(shí)施例對此不作限定，具體的需要根據(jù)具體的環(huán)境來選擇。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，由于通常在車間內(nèi)進(jìn)行拍照操作，而車間的背景環(huán)境比較干凈，因此可以基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)置二值化的閾值，如果環(huán)境復(fù)雜可以考慮利用大律法尋找二值化的閾值。

S110，對測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索，得到多個矩形輪廓。

當(dāng)本實(shí)施例在獲得測試圖像后，對測試圖像進(jìn)行二值化處理，則本步驟具體為對二值化的測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索。

本實(shí)施例可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行輪廓搜索，示例性地，可基于像素特征進(jìn)行輪廓搜索，如利用測試圖像中相鄰像素的差值來判斷邊界，或者基于邊界出現(xiàn)的位置3*3或者5*5鄰域內(nèi)方差會比其他的地方大很多的客觀事實(shí)，利用3*3或者5*5領(lǐng)域內(nèi)的像素特征來判斷邊界；當(dāng)然，也可以利用其它方法進(jìn)行輪廓搜索，如形態(tài)學(xué)梯度的方法、自適應(yīng)二值化方法等。

在實(shí)際應(yīng)用中，搜索到多個矩形輪廓后，可以為每個矩形輪廓設(shè)置唯一標(biāo)識，以及為每個矩形輪廓的四個頂點(diǎn)編碼，以便于對檢索和處理。

S120，計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)及其頂點(diǎn)在測試圖像上的位置。

示例性地，本實(shí)施例通過下述方法確定矩形輪廓在測試圖像上的位置:

計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置，并根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置，確定與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓；

根據(jù)與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓的中心點(diǎn)與測試圖像的中心點(diǎn)之間的距離，判斷鏡頭模組的光軸傾角是否超過設(shè)定范圍，在超過設(shè)定范圍時(shí)，調(diào)整測試工裝，重新對測試圖卡拍照，直至光軸傾角滿足設(shè)定范圍；

在光軸傾角滿足設(shè)定范圍時(shí)，計(jì)算每個矩形輪廓的頂點(diǎn)在測試圖像上的位置。

本實(shí)施例利用測試圖像上識別到的矩形輪廓的中心點(diǎn)調(diào)整測試工裝，使鏡頭模組的光軸滿足測試精度要求，保證后續(xù)定位指定視場角內(nèi)的矩形輪廓的準(zhǔn)確性。

S130，根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置，定位指定距離范圍內(nèi)的多個矩形輪廓。

示例性地，以圖2為例進(jìn)行說明，假設(shè)距離測試圖像的中心點(diǎn)300像素到400像素之間的環(huán)形帶為圖2中的虛線位置，對應(yīng)為30°視場角，則根據(jù)該距離范圍(即距離測試圖像的中心點(diǎn)300像素到400像素范圍)可定位出四個矩形輪廓。

S140，根據(jù)定位到的多個矩形輪廓的頂點(diǎn)位置，確定目標(biāo)位置。

示例性地，本實(shí)施例通過下述方法確定目標(biāo)位置包括：

從定位到的多個矩形輪廓中選擇一個或多個矩形輪廓，并將所選擇的每個矩形輪廓的其中一個頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)；可以理解的是，可以將所選擇的每個矩形輪廓四個頂點(diǎn)中的任一個頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)，本實(shí)施例為提高后續(xù)利用刀口圖像進(jìn)行SFR測試的準(zhǔn)確率，優(yōu)選地將所選擇的每個矩形輪廓中距離測試圖像中心點(diǎn)最近的頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)。需要說明的是，當(dāng)從定位到的多個矩形輪廓中選擇一個矩形輪廓時(shí)，共確定出一個目標(biāo)頂點(diǎn)；當(dāng)從定位到的多個矩形輪廓中選擇N個矩形輪廓時(shí)，共確定出N個目標(biāo)頂點(diǎn)。

獲得目標(biāo)頂點(diǎn)后，在每個目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊和/或豎邊上設(shè)置定位窗口，并根據(jù)每個定位窗口的尺寸和相應(yīng)目標(biāo)頂點(diǎn)的位置，計(jì)算相應(yīng)的定位窗口在測試圖像上的位置，將計(jì)算到的每個位置作為目標(biāo)位置；其中，定位窗口的尺寸可以根據(jù)所需刀口圖像的尺寸設(shè)定。

可以理解的是，當(dāng)需要橫向刀口圖片時(shí)，在每個目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊上設(shè)置定位窗口，當(dāng)需要豎向刀口圖片時(shí)，在每個目標(biāo)頂點(diǎn)的豎邊上設(shè)置定位窗口；當(dāng)即需要橫向刀口圖片又需要豎向刀口圖片時(shí)，在每個目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊和豎邊上設(shè)置定位窗口。

需要說明的是，由于SFR測試圖卡上的黑色方塊傾斜設(shè)置在測試圖卡上，因此本實(shí)施例搜索到的矩形輪廓是傾斜的，進(jìn)而本實(shí)施例中目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊應(yīng)理解為相對于水平方向具有傾角，目標(biāo)頂點(diǎn)的豎邊應(yīng)理解為相對于豎直方向具有傾角。

S150，從測試圖像上獲取上述目標(biāo)位置對應(yīng)的圖片，該圖片即為所需的刀口圖片，可以利用該刀口圖片進(jìn)行SFR測試。

本實(shí)施例通過對測試圖卡的測試圖像依次進(jìn)行輪廓搜索、輪廓位置確定、目標(biāo)輪廓選擇以及目標(biāo)位置定位等圖像處理操作，實(shí)現(xiàn)了刀口圖片的自動獲取，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試效率；由于本發(fā)明無需手動操作即可自動獲取刀口圖片進(jìn)行SFR測試，因此能夠避免人工操作引入的操作誤差，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試精度。

為便于詳細(xì)說明本實(shí)施例中刀口圖片的獲取方法，下面通過一個具體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行說明。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種自動獲取刀口圖片的流程圖，如圖2所示，自動獲取刀口圖片的流程如下：

S300，獲得測試圖像。

利用測試工裝上的鏡頭模組對圖2所示的測試圖卡拍照，獲得測試圖像。

S301，對測試圖像進(jìn)行圖像灰度二值化處理。

可以采用現(xiàn)有技術(shù)對測試圖像進(jìn)行二值化處理，本實(shí)施例對此不作限定，具體的需要根據(jù)具體的環(huán)境來選擇。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，由于通常在車間內(nèi)進(jìn)行拍照操作，而車間的背靜環(huán)境比較干凈，因此可以基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)置二值化的閾值，如果環(huán)境復(fù)雜可以考慮利用大律法尋找二值化的閾值。

S302，對二值化的測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索。

本實(shí)施例可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行輪廓搜索，示例性地，可基于像素特征進(jìn)行輪廓搜索，如利用測試圖像中相鄰像素的差值來判斷邊界，或者基于邊界出現(xiàn)的位置3*3或者5*5鄰域內(nèi)方差會比其他的地方大很多的客觀事實(shí)，利用3*3或者5*5領(lǐng)域內(nèi)的像素特征來判斷邊界；當(dāng)然，也可以利用其它方法進(jìn)行輪廓搜索，如形態(tài)學(xué)梯度的方法、自適應(yīng)二值化方法等。

S303，計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置。

S304，確定最近矩形輪廓。

即根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置確定與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓，該與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓為最近矩形輪廓。

S305，判斷鏡頭模組的光軸傾角是否超過設(shè)定范圍，若超過設(shè)定范圍，執(zhí)行步驟S306，否則，執(zhí)行步驟S307；其中，光軸傾角的設(shè)定范圍可根據(jù)測試精度設(shè)定。

可以根據(jù)最近矩形輪廓的中心點(diǎn)與測試圖像的中心點(diǎn)之間的距離判斷鏡頭模組的光軸傾角是否超過設(shè)定范圍，一般地，最近矩形輪廓的中心點(diǎn)與測試圖像的中心點(diǎn)之間的距離越大，光軸傾角越大。

S306，調(diào)整測試工裝，并返回步驟S300，利用調(diào)整后的測試工裝上的鏡頭模組對圖2所示的測試圖卡拍照，獲得測試圖像。

S307，計(jì)算每個矩形輪廓的頂點(diǎn)在測試圖像上的位置。

為便于操作，為每個矩形輪廓的四個頂點(diǎn)進(jìn)行編碼，如按照順時(shí)針或逆時(shí)針對每個矩形輪廓的四個頂點(diǎn)進(jìn)行順序編碼。

參考圖4，圖4中的每個矩形輪廓的四個頂點(diǎn)按照順時(shí)針依次編號為頂點(diǎn)D1、頂點(diǎn)D2、頂點(diǎn)D3和頂點(diǎn)D4。

S308，定位指定視場角的多個矩形輪廓。

仍以圖2為例，假設(shè)距離測試圖像的中心點(diǎn)300像素到400像素之間的環(huán)形帶為圖2中的虛線位置，對應(yīng)為30°視場角，則根據(jù)距離測試圖像的中心點(diǎn)300像素到400像素的距離范圍可定位出30°視場角的四個矩形輪廓，定位到的四個矩形輪廓參考圖4所示，在實(shí)際應(yīng)用中，可以對定位到的四個矩形輪廓按照順時(shí)針(或逆時(shí)針)編號，以便為對定位到四個矩形輪廓進(jìn)行標(biāo)識；如圖4所示，定位到的四個矩形輪廓照順時(shí)針依次編號為1、2、3和4。

S309，確定目標(biāo)位置。

基于上述假設(shè)，從定位到的四個矩形輪廓中選擇一個矩形輪廓，示例性地選擇編號為3的矩形輪廓，將該編號為3的矩形輪廓中距離測試圖像中心點(diǎn)最近的頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)，即將頂點(diǎn)1作為目標(biāo)頂點(diǎn)。

需要說明的是，也可以從定位到的四個矩形輪廓中選擇兩個或三個矩形輪廓，或者選擇定位到的四個矩形輪廓，從選擇的每個矩形輪廓中距離測試圖像中心點(diǎn)最近的頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)。

S310，計(jì)算目標(biāo)位置。

基于上述假設(shè)，在編號為3的矩形輪廓的頂點(diǎn)1的橫邊和/或豎邊上設(shè)置定位窗口，并根據(jù)每個定位窗口的尺寸和相應(yīng)目標(biāo)頂點(diǎn)的位置，計(jì)算相應(yīng)的定位窗口在測試圖像上的位置，將計(jì)算到的每個位置作為目標(biāo)位置；其中，定位窗口的尺寸可以根據(jù)所需刀口圖像的尺寸設(shè)定。

示例性地，參考圖5所示，可以在目標(biāo)頂點(diǎn)(即編號為3的矩形輪廓的頂點(diǎn)1)的豎邊上設(shè)置定位窗口，此時(shí)可以獲得豎向刀口圖片。當(dāng)然，也可在目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊上設(shè)置定位窗口，此時(shí)可以獲得橫向刀口圖片；當(dāng)在目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊和豎邊上均設(shè)置定位窗口時(shí)，可以獲得對應(yīng)的橫向刀口圖片和豎向刀口圖片。

S311，根據(jù)目標(biāo)位置獲得刀口圖片。

由上，根據(jù)上述步驟S300～S311可自動獲取所需的刀口圖片。

實(shí)施例二

基于與實(shí)施例一相同的構(gòu)思，本實(shí)施例提供了一種用于鏡頭解析力測試的刀口圖片獲取裝置。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于鏡頭解析力測試的刀口圖片的獲取裝置結(jié)構(gòu)框圖，如圖6所示，該裝置包括：測試圖像獲取單元61、輪廓搜索單元62、位置計(jì)算單元63、輪廓定位單元64、目標(biāo)位置確定單元65和刀口圖像獲取單元66；

測試圖像獲取單元61，用于獲得測試圖像，所述測試圖像為測試工裝上的鏡頭模組對測試圖卡拍照形成。

輪廓搜索單元62，用于對所述測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索，得到多個矩形輪廓。

圖6中的裝置還包括圖像處理單元，用于對測試圖像進(jìn)行二值化處理；則輪廓搜索單元62，用于對二值化的測試圖像上的多個矩形方塊進(jìn)行輪廓搜索。

位置計(jì)算單元63，用于計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)及其頂點(diǎn)在所述測試圖像上的位置。

在本實(shí)施例的一個實(shí)現(xiàn)方案中，位置計(jì)算單元63包括第一計(jì)算模塊和第二計(jì)算模塊，圖6中的裝置還包括：光軸傾角矯正單元；

第一計(jì)算模塊，用于計(jì)算每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置，并根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在測試圖像上的位置，確定與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓；

光軸傾角矯正單元，用于根據(jù)與測試圖像的中心點(diǎn)距離最近的矩形輪廓的中心點(diǎn)與測試圖像的中心點(diǎn)之間的距離，判斷鏡頭模組的光軸傾角是否超過設(shè)定范圍，在超過設(shè)定范圍時(shí)，調(diào)整測試工裝，重新對測試圖卡拍照，直至光軸傾角滿足設(shè)定范圍；

第二計(jì)算模塊，用于在光軸傾角滿足設(shè)定范圍時(shí)，計(jì)算每個矩形輪廓的頂點(diǎn)在測試圖像上的位置。

輪廓定位單元64，用于根據(jù)每個矩形輪廓的中心點(diǎn)在所述測試圖像上的位置，定位指定距離范圍內(nèi)的多個矩形輪廓。

目標(biāo)位置確定單元65，用于根據(jù)定位到的多個矩形輪廓的頂點(diǎn)位置，確定目標(biāo)位置。

本實(shí)施例的目標(biāo)位置確定單元65包括：目標(biāo)頂點(diǎn)選擇模塊和目標(biāo)位置計(jì)算模塊；目標(biāo)頂點(diǎn)選擇模塊，用于從定位到的多個矩形輪廓中選擇一個或多個矩形輪廓，并將所選擇的每個矩形輪廓的其中一個頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)；目標(biāo)位置計(jì)算模塊，用于在每個目標(biāo)頂點(diǎn)的橫邊和/或豎邊上設(shè)置定位窗口，并根據(jù)每個定位窗口的尺寸和相應(yīng)目標(biāo)頂點(diǎn)的位置，計(jì)算相應(yīng)的定位窗口在所述測試圖像上的位置，將計(jì)算到的每個位置作為目標(biāo)位置。

其中，目標(biāo)頂點(diǎn)選擇模塊，具體用于將所選擇的每個矩形輪廓中距離測試圖像中心點(diǎn)最近的頂點(diǎn)作為目標(biāo)頂點(diǎn)。

刀口圖像獲取單元66，用于從所述測試圖像上獲取所述目標(biāo)位置對應(yīng)的圖片，該圖片即為所需的刀口圖片。

本實(shí)施例通過對測試圖卡的測試圖像依次進(jìn)行輪廓搜索、輪廓位置確定、目標(biāo)輪廓選擇以及目標(biāo)位置定位等圖像處理操作，實(shí)現(xiàn)了刀口圖片的自動獲取，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試效率；由于本發(fā)明無需手動操作即可自動獲取刀口圖片進(jìn)行SFR測試，因此能夠避免人工操作引入的操作誤差，提高了鏡頭產(chǎn)線的測試精度。

為了便于清楚描述本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在發(fā)明的實(shí)施例中，采用了“第一”、“第二”等字樣對功能和作用基本相同的相同項(xiàng)或相似項(xiàng)進(jìn)行區(qū)分，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解“第一”、“第二”等字樣并不對數(shù)量和執(zhí)行次序進(jìn)行限定。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，在本發(fā)明的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行其他的改進(jìn)或變形。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的具體描述只是更好的解釋本發(fā)明的目的，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。