相互重叠)。
[0080]图12示出测试图案44如何包括环形测试元件50的矩形阵列。矩形阵列可具有任何适当行数和列数的测试元件。使用具有3行或4行和3列或4列测试元件的结构仅仅是例证性的。例如，测试图案44可包含组织成矩形阵列、伪随机图案、圆形图案、螺旋形图案、具有圆形或椭圆形轮廓的图案、具有直边的图案、具有直边和曲边的组合的图案、或者其它适当图案的I个，2个，3个以上，5个以上，10个以上，20个以上，40个以上，80个以上，或者160个以上的测试元件50。图13示出其中测试图案44包括组织成圆形的一组环形测试元件50的测试图案44的例证结构。
[0081]透镜表面30 (或者其它被测结构)的一些部分可能比其它部分更使人感兴趣。例如，透镜表面30的中央部分可能比其它部分，对透镜28的性能的影响更大。为了确保能够准确地评估透镜28上最使人感兴趣的区域，测试图案44可以具备在测试图案44的一些部分中比在测试图案44的其它部分中更密集的斑点或其它测试图案元件。例如，测试图案44可以具有图14中所示的那种布局。如图14中所示，测试图案44的中央部分可以具备与测试图案44的周边部分相比更加密集的斑点50。通常，测试图案44中的斑点50的密度可随图案44内的横向位置变化，随距图案44的中心的径向距离而变化，随图案44内的角位置而变化，和/或随图案44内的位置而变化。图14的其中使斑点50不均匀地分布在测试图案44内的结构仅仅是例证性的。
[0082]计算设备40可以利用图案识别算法来评估在透镜28的表面上的图案44。为了便于图案识别操作和/或使测试系统操作人员更易于人工确定透镜是否令人满意，理想的是预先使图案44失真，使得出现在透镜28的表面30上的图案44的变体具有规则并且可识别的图案。图15中示出了这种安排的例子。如图15中所示，测试图案源的掩模18可包含在不透明掩模层22中的开口 22的图案，所述开口被构造成使得当利用照相机系统34查看时，在测试图案中产生的光斑在透镜28的表面30上具有斑点56的矩形阵列的外观。如果需要，可以使用其它类型的图案失真。例如，图案44可被构造成使得在透镜表面30上看得见平行线的图案，使得从透镜表面30反射具有垂直直线的网格，使得在透镜表面30上产生斑点的圆形阵列，或者使得在透镜表面30上产生其它期望的图案。通过按照这种方式在测试图案源12构成图案44，可以简化获得并分析透镜表面30上的测试图案的图像的处理。例如，可以增强计算设备40实现斑点计数算法、行距测量算法、列距测量算法、和其它测试图案分析算法的能力。必要时，可以预先构成斑点50，使得各个斑点的反射斑点都具有相同的强度，或者具有各种强度的其它规则图案。
[0083]如图16中所示，测试图案44的大小可被配置成使得测试图案44只照射待测试表面的表面区域的一部分。在图16的例子中，测试图案44包括圆形斑点的4X4阵列，在透镜表面30导致对应斑点56的4X4阵列。斑点56的阵列的宽度和高度被配置成在透镜30的表面区域的中央部分的范围内。这种安排可用于避免当评估在透镜表面30的周边部分的斑点时出现的复杂化，在所述周边部分，斑点可能未完全落在表面30上，或者要不然难以探测。
[0084]必要时，可以使测试图案44过大，以确保斑点50完全覆盖透镜表面30。例如，如图17中所示，图案44可被配置成使得表面30完全被斑点56覆盖。诸如斑点56’之类的一些斑点通常处于透镜区域30之外，于是不能被照相机系统34成像。由于由斑点56’和56覆盖的面积大于覆盖透镜区域30所必需的面积，从而能够容忍透镜28的未对准，而不减少出现在透镜表面30上的斑点的数目。
[0085]利用数字图像处理，计算设备40能够评估当被来自测试图案源12的测试图案照射时，出现在透镜28的表面30上的光的图案。利用计算设备40的图像分析可用于收集与透镜28的大小、形状和位置相关的信息。
[0086]如图18中所示，透镜28的表面30可用曲率半径R(或者其它曲率度量，比如更复杂的等式描述，或者利用一系列坐标描述的表面)表征。在利用计算设备40的图像处理操作中，可以分析捕获的测试图案数据，以确定被测透镜的R值(或者其它曲率数据)。如果R值(或者其它表面形状数据)不同于期望值(例如，就偏移距离、偏移斜度或其它度量来说)，那么可以采取适当的动作。
[0087]图19的例子中的透镜28包含3种缺陷:凹陷(凹坑)70，平坦区域72和突出(凸起)74。在利用计算设备40的图像处理操作中，可以评估来自照相机系统34的图像数据，以确定凹坑70的位置和面积，平坦区域72的位置和面积，和突出74的位置和面积。必要时，可以收集关于表面缺陷，比如凹陷、平坦区域和突出的其它信息(例如，凹陷曲率、凹陷形状、凹陷深度、突出曲率、突出形状、突出高度等)。
[0088]图20示出透镜28如何具有在X、Y和/或Z向偏移其理想位置的位置(位置76)，或者可具有其中使透镜相对于标称水平轴31 (即，X-Y平面)以非零角度A倾斜的位置(表示成位置28TL)。计算设备40可对来自照相机系统34的捕获的图像数据进行图像分析操作，以确定这些横向偏移和角度定向偏离(即，非零透镜倾斜)的大小。在其中透镜28和表面30径向不对称的情况下，可以收集旋转角度偏移信息。在其中透镜28名义上对称(即，当期望透镜28绕其中心旋转对称)的情况下，可以利用对捕获的图像数据的图像分析操作来评估透镜28的对称度(例如，确定透镜28是否比期望的更对称)。
[0089]必要时，通过利用计算设备40对来自照相机系统34的图像数据进行图像分析，可以测量透镜28的其它透镜参数。此外，通过把测试图案44中的斑点50或者其它光图案投射到被测结构24上，可以评估其它类型的结构。可按照这种方式评估的其它类型的结构的例子包括其它光学结构(例如，照相机视窗、传感器用视窗、状态指示灯视窗、光学端口盖、显示器覆盖层比如显示器中的覆盖玻璃层或塑料层)，设备外壳结构(例如，平坦的后部玻璃壳体表面)，设备组件(例如，按钮件)，跟踪板或鼠标的玻璃部分，塑料结构，陶瓷结构，玻璃板或其它玻璃结构，或者其它设备结构。
[0090]图21中示出在利用诸如图1、2或3的测试系统10之类的系统，评估被测结构比如透镜28时所涉及的例证操作。
[0091]在步骤78，可以用诸如测试图案44之类的光的测试图案照射透镜28。测试图案44可包含斑点比如斑点50或者其它测试元件(例如，线条、圆、圆环、十字、正方形等)的阵列。斑点50或其它测试元件可被组织成均匀间隔的阵列(例如，矩形阵列或者均匀间隔的圆形图案)，可被预失真以便当在透镜28的表面30上成像时产生规则形状，可以密度不均匀地分布(例如，使得与对正确的透镜功能来说相对不太重要的表面30的各个部分相比，对正确的透镜功能来说相对更重要的表面30的各个部分具有更大的斑点密度)，可被配置成具有期望的强度分布，或者可以其它方式分布在图案44内。必要时，构成测试图案44的光可具有带外波长(例如，不在透镜28的透射波段中的波长，比如当透镜28透射红外光时的可见光，或者当透镜28透射可见光时的紫外光或红外光)。这有助于减少不希望的散射光。
[0092]在步骤80，在测试图案源12产生图案44的测试光时，并且在所述测试光照到透镜28的表面30时，照相机系统34可捕获来自表面30的反射光，从而获得当测试图案44从表面30被反射时，所显现的测试图案44的图像。来自照相机系统34的捕获的图像数据可被保存在计算设备40中的存储器中。计算设备40的存储器还可用于保存操作系统代码和图像分析程序的代码。当利用计算设备40中的处理电路执行图像分析程序代码时，计算设备40可分析来自照相机系统34的捕获的数字图像数据以评估透镜28。可以进行图案识别操作、空间频率测量、强度测量、波长测量(频谱数据)和其它测量。
[0093]可被评估的参数的例子包括测试图案中的斑点间间距(例如，各个斑点50之间的表观距离)，透镜28的曲率(例如，表面30的曲率半径)，反射图案44的总强度，每个反射斑点50的个体强度诸如图19的区域72之类的平坦区域的平坦度，与凹陷70相关的形状、位置和其它参数，与突出74相关的形状、位置和其它参数，在透镜表面30的特定部分中的斑点50的数目，在表面30上的清晰斑点的总数，在透镜表面30的每个区域中的单位面积的斑点数(斑点密度)，线条、十字、圆环和其它测试元件之间的间距，反射线的平直度，和测试图案44中的圆形测试元件的同心度。在步骤82的操作期间，可以处理测量的测试图案参数，以产生透镜数据。例如，斑点之间的间隔可用于计算透镜28的曲率半径值。再例如，计数的斑点数可用于识别是否存在任何表面缺陷，比如平坦区域、凹坑或者凸起，于是可被转换成与表面30的缺陷程度对应的缺陷计数或者其它度量。必要时，在确定透镜性能时，可以结合多个参数。例如，可以一起分析计数的斑点数和各个斑点强度的统计性质，以确定任意斑点是否已合并(代表平坦或者凹陷区域之类的缺陷)。
[0094]在步骤84的数据分析操作之后，计算设备40可比较收集的测试图案数据(原始数据和/或分析的数据)和透镜评估标准，并采取适当的动作。响应于确定透镜表现出不满足预定标准的特性，可以采取的动作的例子包括废弃透镜(例如，在把透镜装配到制成组件或设备中之前或之后，废弃透镜)，重新加工部分完成的组装件，修补透镜，通知操作人员，在