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QCT1128&ISO16505 汽车摄像头测试标准【分辨率】
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    • 2021-06-28
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分辨率(MTF)要求


         分辨率(MTF)定义了在图像中可观察到的最小可分辨细节,由MTF10表示。为了简单起见,基于屏幕高宽比为1:1的假设制定要求。其屏幕宽高比的修正系数见以下相关说明。


         规定尺寸显示器中心的分辨率MTF10应满足以下要求:

             水平方向上,

MTF10(1:1)/horMTF10MIN(1:1)/hor;

             垂直方向上,

MTF10(1:1)/verMTF10MIN(1:1)/ver 


         如图1所示,四角测量点处的分辨率MTF10应满足以下要求

             水平方向上,

MTF10(1:1)/hor1/2MTF10MIN(1:1)/hor;

             垂直方向上,

MTF10(1:1)/ver1/2MTF10MIN(1:1)/ver


最小值的计算见“ISO16505导语及相关术语定义“中”6 调制传递函数MTF“。    

             

微信图片_20210628114837.png


1MTF10测量中角测量点的示意图


分辨率(MTF测试


         水平分辨率


       1)     计算MTF10MIN(1:1)/hor


2)     放置CMS的摄像机,使其光轴与线性图的垂直方向平行。将CMS摄像机对准图卡,使图卡在显示器定义的水平尺寸的中间位置处显示。如果焦距小于6m,则摄像机入口瞳孔到图卡的距离d应小于等于6m。旋转调整图卡,使垂线在显示器上显示为垂直线。确保图表的图像没有过度曝光或曝光不足。


3)     测量显示器w’chart/hor上图表位置1的九条线的宽度[参见图2中的示例,说明(h],并确定对应于图表位置1的空间频率:          

微信图片_20210628114921.png


如果图表位置1处显示的线型在整个显示器定义的水平尺寸中重复,则这对应于在显示器定义的水平尺寸Wmonitor/hor的可见线数。


         4)     计算倍频系数,找到检查MTF要求所需的图表位置,Phor

微信图片_20210628114958.png


这即为在显示器定义的水平尺寸Wmonitor/hor中,MTF10MIN(1:1)/hor对应的位置。倍频系数显示在楔形图附近(参见图2示例中说明(a)对给出的数字的解释)。一些商用图表可以包含直接打印在图表上的频率值,而不是此放大系数)。


5)确认所有的线都能在图表位置Phor处被观察和识别。这可确保MTF10(1:1)/hor至少等于或大于MTF10MIN(1:1)/hor。如果试验失败,应使用“相关说明”“b.显示器上再现的补充平行条纹验收等级分类指南”中规定的复查。

         

       垂直分辨率测试程序同上


相关说明


         以上描述提供了一种直接验证图表上的空间频率实际的测量程序,以及确定极限点的步骤。标准中,极限分辨率MTF10描述为单位为假设的正方形图像的线宽每像高[LW/PH]的可测量值。因此,当根据ISO12233测量矩形图像Wmonitor/hor × Hmonitor/ver,需要进行转换。


a.线性图卡的设计


         以下提供了线性图卡的一些基本设计信息,以应对在CMS评价时仅使用ISO标准图卡的双曲部分的情况。当使用部分线性图卡时,参考图像高度未在图表上明确给出,因此,参考高度应参考图2中所述的9线宽度,并如图右侧示例所示适当打印。


         2给出了线性图卡设计的详细解释。周围应覆以18%反射的中性灰区域。图中所示的示例还包含两个具有确定空间频率的附加平行条纹。如果仅用线性图卡确定极限分辨率时出现困难,则使用平行条纹作为补充。平行条应至少有四条。(f)处的平行条纹具有比(c)处图高5.5倍的线频率和空间频率,而(g)处的平行条纹具有比(c)处图高4.25倍的线频率和空间频率。按照以上测试程序中的说明计算合适的楔形图的空间频率,以验证要求限制。当使用部分的标准图卡时,图表的参考“高度”将丢失,需要一个新的位于楔形图卡附近的参考宽度。参考宽度指示器符号的示例显示在图2的右侧。

微信图片_20210628115016.png

说明:

(a)      图卡上各位置的空间频率倍增系数

(b)      图卡上各位置处的线宽倍增系数

(c)      图卡上参考位置1处九条线的宽度

(d)     用于检测参考白电平的区域

(e)      用于检测基准黑电平或SFR测量的区域

(f)       空间频率比参考位置15.5倍的示例线和空间平行条纹

(g)      空间频率比参考位置14.25倍的示例线和空间平行条纹

(h)      参考宽度标志示例(本示例中的十字缘矩形符,九线宽)

(i)       参考宽度标志示例(本示例中的十字缘三角符,九线宽)

2—线性图卡详情以及参考标志示例

         注:市面上的线性图卡显示了参考位置1的标称空间频率。该参考位置1处的单线的各自宽度等于图像高度除以位置1的标称空间频率,该值与图表方向无关。

         例:图像高度为1000[mm/PH]的图卡及线性图位置1处标示200[LW/PH]意味着位置1处的单线宽度为1000[mm/PH]/200[LW/PH]=5[mm/LW]。例如,在位置4处,与位置1处的线相比,空间频率增加了4倍,宽度减为1/4,因而位置4处得到的线宽是5/4[mm/LW],而频率是4×200[LW/PH]


 b.显示器上再现的补充平行条纹验收等级分类指南


         分辨率(MTF)通过直接读取关于双曲区域黑白图卡的空间频率(见图2)的显示器上的输出信号响应幅度分析。对应于原始黑白电平振幅的10%的输出幅度给出了MTF10的空间频率。


         输出信号振幅从较低频率向较高频率验证,直到达到输出信号振幅降低到对应黑白参考图输出电平的10%的点。在一些CMS系统或测量环境中,使用基准评估摄像机捕获的CMS输出显示图像的信号幅度可能不会降低到10%。这可能是由于系统采样频率低,或是由于在使用高分辨率参考摄像机时观察到像素间的纱窗效应的虚假暗信号,或是由于CMS中的图像增强后处理,或者其他副作用。所有的这些效应阻碍了精确地确定调制强度可能下降到原始图表图像的10%的空间频率点。在这种情况下,CMS的极限分辨率应通过12233中定义的视觉分辨率评价来确定,并由补充的平行条纹进行区分极限验证。


         在符合性测试中准备空间频率等于CMS的接受极限的特定条纹,将CMS的输出图像与图3中的接受极限指南给出的示例图像进行比较。输出图像应至少满足(c)或(d)类感知级别的条形图分辨率。与(e)或(f)中给出的例子相等或差的图像被分类为不符合要求。


微信图片_20210628115049.png


说明:

1                    拍摄的平行条纹的可分辨的显示图像示例

2                    拍摄的平行条纹的勉强可分辨的显示图像示例

3                    拍摄的平行图不适合用作CMS的不可分辨显示图像示例

3—视觉接受水平参考

         3显示了使用示例输出图像的分类和显示器上显示的输出图像的接受级别。归为(a)到(b)类的CMS显示器屏幕上的观察图像,是良好区分的例子,(c)到(d)是勉强可区分的情况的例子。(e)到(f)是不可区分情况的例子。在示例(c)和(d)的情况下,图像已经表现出一定量的混叠,但是四个条仍然清晰地分辨,不受图像位置影响。但是,在(e)和(f)的情况下,产生了一定数量的虚假条纹,使得所观察受该频率影响的场景难以解析。因此,如(e)和(f)这样CMS的不再适合于观察包含比图表更高空间频率的细节的场景。


 c.CMS1:1之外不同纵横比上应用标准分辨率MTF测量时所需的转换


         ISO12233中给出的分辨率单位线宽每像高[LW/PH]指的是图像高度,其中高度是评估的矩形图像的较短边。ISO16505标准中对分辨率和清晰度的要求定义在1:1纵横比的显示器中。按照ISO12233测量分辨率,有必要适当地考虑不同横纵比的测量值。ISO12233:20143.14中提供了单位线宽每像高[LW/PH]的描述。


         以下子条款提供了在横纵比为Wmonitor/hor:Hmonitor/ver的显示器中测量的分辨率MTF10(1:1)的转换信息,以及横纵比为11的图像的分辨率要求MTF10(1:1)的定义。对于使用部分裁剪的正方形图像的评估,请参阅d

对于显示在显示器上的具有如下横纵比的CMS


微信图片_20210628115130.png


以及依据ISO12233测量的分辨率或锐度,需要依据不同测量方向或不同布局方向的情况进行校准。

a)       在具有纵横比Wmonitor/hor:Hmonitor/ver > 1的显示器上显示时,水平分辨率需要校正

b)      在具有纵横比Wmonitor/hor:Hmonitor/ver ≥ 1的显示器上显示时,垂直分辨率无需校正

c)       在具有纵横比Wmonitor/hor:Hmonitor/ver ≤ 1的显示器上显示时,水平分辨率无需校正

d)      在具有纵横比Wmonitor/hor:Hmonitor/ver < 1的显示器上显示时,垂直分辨率需要校正

         注意:同样的转换适用于锐度测量。示例:显示在Wmonitor/hor:Hmonitor/ver > 1中的水平分辨率

         

       图4显示了与CMS分辨率要求定义相对应的正方形尺寸“A×C”,A=C(虚线)和矩形阴影图像尺寸Wmonitor/hor×Hmonitor/ver的关系,其中分辨率可根据ISO12233进行实际测量。


         阴影区域Wmonitor/hor×Hmonitor/ver的水平分辨率MTF10(W,H)/hor(根据ISO12233测量,单位为[LW/PH])是以矩形较短边(在本例中为Hmonitor/ver)中的行数表示的空间频率。


       此外,CMS的水平分辨率要求在正方形图像上定义为MTF10(1:1)/hor,是由在尺寸为A=Wmonitor/hor的假定高度中的线数给出的,它是Hmonitor/ver中包含的MTF10(W,H)/hor的值的Wmonitor/hor/Hmonitor/ver倍。


         因此,对增加的“高度”有必要补偿测量的MTF10(W:H)/hor:

微信图片_20210628115214.png



         MTF10(W:H)/hor是根据ISO12233测量的空间频率,单位为[LW/PH]


微信图片_20210628115259.png


说明:

A         实际水平尺寸,Wmonitor/hor

B         实际垂直尺寸Hmonitor/ver,显示的阴影区域的

C         假定的垂直尺寸以在11的横纵比中确定要求

4—Wmonitor/hor:Hmonitor/ver > 1的水平分辨率

         其余修正见ISO16505附录D.4


 d.显示的视野中捕捉的部分图像的评估


         该说明提供了处理裁剪图像大小的信息。当用部分显示器输出的参考摄像机拍摄的图像来评估分辨率时,实际的方法是用正方形裁剪的图像测量分辨率。评估正方形裁剪的图像的好处是测量值可以独立于原始显示图像的纵横比进行处理。


         如果评价区域的图像尺寸从显示器定义的水平尺寸Wmonitor/hor或显示器定义的垂直尺寸Hmonitor/ver减小到裁剪图像的尺寸Wcrop × Hcrop(其中Wcrop = Hcrop),取决于相关的水平或垂直方向,裁剪图像内可观察到的周期线数依据如下公式减少。

微信图片_20210628115329.png


因此,该比率唯一地降低了在正方形裁剪图像内测量到的需求值。在部分正方形裁剪图像中可区分的数目被重新计算为:

对水平方向

微信图片_20210628115356.png

对垂直方向

微信图片_20210628115425.png

微信图片_20210628115442.png

5—用参考摄像机测量裁剪图像的分辨率



 请注意,公式使用其自身高度Wcrop = Hcrop作为参考,单位为[LW/PH],并根据该方形裁剪图像高度调整图表高度


         例如,如果定义在显示在水平尺寸为0.2[m]的图像的CMS的水平分辨率要求为260.4[LW/PH],测量图像裁剪尺寸0.08[m]宽的图像意味着在该缩小区域中可区分的线的数量按相同的比例按比例减小,且可区分线的数目应在此裁剪的尺寸0.8[m]的方形图像中至少满足260.4*0.08/0.2=104.2[LW/PH]。当使用线性图测量时,将图卡高度调整为0.08[m],并验证在该裁剪图像中它是否满足104.2[LW/PH]

         :同样适用于锐度测量。

研鼎致力于协助研发工程师更好的测试及解决品质管控的问题,目前可使用如下方案测试分辨率指标。

整套方案主要采用补光光源,分辨率图卡,图卡支架的方式进行测试,通过摄像头夹具固定好摄像头,然后对分辨率图卡进行拍摄,分析获取的图片得到数据。

整套方案内包含的设备有:

微信图片_20210628115522.png



图卡手动垂直切换测试系统(CH-TS-10X)


图卡支架采用手动垂直切换形式,支持10张图卡,图卡规格最大1600*1000mm,图卡固定位置拍照采用黑色不反光处理表面框架,保证测试没有反光的干扰图卡切换方便,外观美观垂直切换操作简单,占用面积小。


微信图片_20210628115549.png


RT-CP135-4X旨在使用倾斜的边缘测量静态相机的分辨率。


微信图片_20210628115614.png


LS-450是一对多色温LED 光源,在影像测试中给图卡补光,用于提供不同色温不同照度情况下的测试。


LS-450有White menu 和 color menu 。whitemenu 为用户提供接入调光、色温和绿色/红色控制通道,色温范围从2700K到6500K。colormenu,色温范围从2500K 可调到9900K,第二个color menu 提供单独的红、绿、蓝(RGB)控制。

微信图片_20210628115650.png

RT-710133主要用于遮挡光源进入摄像头。

如您有分辨率测试需求,请联系上海研鼎获取:sales@rdbuy.com


#CMS #UN ECE R46 #GB15084 #电子后视镜 #摄像头后视镜
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