专利名称：解像力测试装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种解像力测试装置及其方法，尤其涉及一种摄像装置近距离解像力测试装置及其方法。
背景技术：
目前相机在生产过程中都需要测试镜头近距离的解像力(Resolution)，一般测试方法是类似以对比转移函数条形图(Contrast Transfer Function Chart,以下简称为CTFChart)来计算解像力。利用传感器输出的影像，框住所要计算的小区域，计算出镜头解像力，然而这样的测试方式会因为相机、治具摆放的位置或传感器组装方式等因素而造成误 差。而在CTF Chart的频率的挑选，若是CTF Chart的频率过低，也就是黑线与白线的宽度较宽，计算精度会不足。例如图1，虚线框区域110之中为7条黑线，偏移后的实线框区域120所框区域为8条黑线，这两个区域计算的高通分量不同，所对应的解像力即会不同，导致测试不稳定的情况。此外，在图2的对比值测试结果，多组不同的镜头对焦移动步数(Steps)却对应至相同的对比值(Contrast Value),也就是说低频的CTF Chart亦会造成如图2的测试不精确的情况。为解决上述现象，通常会使用频率更高的CTF Pattern，但高频率的CTF Pattern同时也导致产线治具调校上不容易具有一致性，而且在制作上较为困难，花费也较大。因此，产线时常无法制作出良好且具一致性的测试系统，来测试镜头近距离的解像力。
发明内容
本发明提供一种解像力测试装置，适用于测试一摄像装置的解像力，此解像力测试装置包括测试模组及分析模组。此测试模组，用以提供一图像，并使摄像装置拍摄此图像成测试影像。此分析模组耦接至摄像装置，获取摄像装置拍摄的测试影像，此分析模组的分析窗口从此测试影像上的定点区块往第一方向移动一特定距离至此测试影像上的第一区块，分析此第一区块，产生第一高通分量，接着移动分析窗口回到定点区块，分析窗口从定点区块往第二方向移动特定距离至此测试影像上的第二区块，分析此第二区块，产生第二高通分量，根据第一高通分量及第二高通分量产生第三高通分量，根据此第三高通分量定义摄像装置的解像力。在本发明的一实施例中，上述的测试模组包括图像单元及固定治具单元。此图像单元提供上述图像以及均匀光源。此固定治具单元，固定上述摄像装置，使摄像装置拍摄上述测试图像。在本发明的一实施例中，上述第一方向与上述第二方向相反且平行。在本发明的一实施例中，上述图像为一对比转移函数条形图(Contrast TransferFunction Chart),此对比转移函数条形图为多组黑线与白线相间的条型图样,其中各黑线及各白线的宽度为N个像素单位，其中N为正整数，往第一方向移动的特定距离为X个像素单位，往第二方向移动的特定距离为Y个像素单位，X+Y = N，且X与Y为任意整数。即上述第一方向与第二方向平行，且相差皆为N个像素单位。在本发明的一实施例中，上述第一高通分量为使用对称式高频滤波器计算第一区块的第一计算结果，第二高通分量为使用对称式高频滤波器计算第二区块的第二计算结果。在本发明的一实施例中，上述第三高通分量为上述第一高通分量及上述第二高通分量的平均值。本发明提供一种解像力测试方法，适用于测试一摄像装置的解像力，此解像力测试方法包括提供一图像，并使摄像装置拍摄此图像成测试影像，接着获取摄像装置拍摄的测试影像，利用分析窗口从此测试影像上的定点区块往第一方向移动一特定距离至此测试影像上的第一区块，分析此第一区块，产生第一高通分量，接着移动分析窗口回到定点区块，分析窗口从定点区块往第二方向移动特定距离至此测试影像上的第二区块，分析此第二区块，产生第二高通分量，根据第一高通分量及第二高通分量产生第三高通分量，根据此 第三高通分量定义摄像装置的解像力。 基于上述，本发明提供一种测试解像力的装置及其方法。使用低频的对比转移函数条形图来测试摄像装置的解像力，仍具使用高频的对比转移函数条形图做测试时才有的高稳定度及高精确度。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图I是已知技术一种解像力测试的示意图。图2是利用已知技术的一种对比值测试结果折线图。图3A及图3B是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试装置的功能方框图。图4是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试方法的流程图。图5是根据本发明一实施例所示的一种对比转移函数条形图。图6是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试的示意图。图7是根据本发明一实施例所示的一种对比值测试结果折线图。图8是根据本发明另一实施例所示的一种对比值测试结果折线图。附图标记110:虚线框区域120 :实线框区域300 :解像力测试装置310 :测试模组320:图像单元322 :液晶面板324 :亚克力板326 :对比转移函数条形图板328 :透明玻璃
330:固定治具单元340 :分析模组350 :摄像装置400 :解像力测试方法500 :对比转移函数条形图510 :黑线520:白线600 :测试影像 610 :定点区块620 :第一区块630 :第二区块640 :黑线650:白线710,720,810 :折线712 :最闻点714 :最低点820 :折线最闻点S402 S420 :流程步骤
具体实施例方式图3A及图3B是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试装置300的功能方框图。图4是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试方法400的流程图。解像力测试装置300包括测试模组310、分析模组340，其中测试模组310包括图像单元320、固定治具单元330，解像力测试装置300用以测试摄像装置350的解像力，其中摄像装置350可为相机、手机、个人数字助理(PDA)或平板计算机等具有摄像功能的电子装置，而分析模组340可为台式计算机、笔记本式计算机、平板计算机或大型计算机主机等具有一般系统处理器功能的电子装置。图像单元320包括提供均匀光源的液晶面板322、亚克力板324、提供被拍摄图像的对比转移函数条形图板326以及透明玻璃328。测试模组310中的图像单元320，利用其中对比转移函数条形图板326提供一图像给摄像装置350拍摄测试影像，液晶面板322提供均匀光源给透明的对比转移函数条形图板326，亚克力板324以及透明玻璃328协助固定，图像单元320的整体结构不限于上述，在不脱离本发明的精神和范围内，可有些许更动。请同时参照图3A、图3B及图4。首先，测试模组310中的对比转移函数条形图板326提供图像(步骤S402)，并使摄像装置350拍摄此图像成一测试影像(步骤S404)，接着分析模组340获取摄像装置350所拍摄的测试影像(步骤S406)。承上述，图5是根据本发明一实施例所示的一种对比转移函数条形图500。对比转移函数条形图500为图3B中对比转移函数条形图板326所提供的图像，为多组黑线与白线相间的条形图样，其中上述每一黑线(例如黑线510)及每一白线(例如白线520)的宽度为N个像素单位，其中N为正整数，摄像装置350所拍摄的测试影像即为此类图像。图6是根据本发明一实施例所示的一种解像力测试的示意图。分析模组340利用一分析窗口框住测试影像600上的特定区块，来计算高通分量。在本实施例中，每一黑线与每一白线的宽度为N个像素单位，N为正整数。首先，分析窗口选定一定点区块610，接着往第一方向移动一特定距离至第一区块620 (步骤S408)，分析第一区块的高通分量，产生第一高通分量(步骤S410)，第一高通分量为使用对称式高频滤波器计算第一区块620的第一计算结果。接着分析模组340移动分析窗口回到定点区块610 (步骤S412)，再移动分析窗口从定点区块610往第二方向移动特定距离至第二区块630 (步骤S414)，分析第二区块的高通分量，产生第二高通分量(步骤S416)，第二高通分量为使用对称式高频滤波器计算第二区块630的第二计算结果。上述第一方向与第二方向相反且平行相差N个像素单位，在本实施例中第一方向为向右，第二方向为向左。此外，第一区块620与定点区块610相距X个像素单位，第二区块630与定点区块610相距Y个像素单位，X+Y = N，且X与Y为任意整数。上述第一区块 620与第二区块630平行且相差皆为N个像素单位。分析模组340根据第一高通分量及第二高通分量的数据，产生一第三高通分量(步骤S418)，在本发明实施例中，此第三高通分量为上述第一高通分量与上述第二高通分量的平均值。再根据一系统内建公式，换算此第三高通分量，来定义此摄像装置350的解像力(步骤S420)。图7是根据本发明另一实施例所示的一种对比值测试结果折线图，请同时参照图6及图7。图7中，横轴为位移量，其位移量的单位为像素，每次递增I个像素单位来选取运算区块，纵轴为对比值。折线710为利用已知技术所测得的对比值结果，在折线710上的每一点利用上述测试影像600上的一定点区块，计算其高通分量，再利用系统内建公式换算此高通分量为纵轴的对比值。从折线710中可发现，所测试的对比值不稳定，在同一张测试影像上的每一定点区块的对比值都有明显差异。折线720则是使用本发明的解像力测试装置及其方法，如同在图6的示意图所用方法，在折线720上每一点代表每选取一定点区块，往右移动X个像素单位计算第一高通分量，回到定点区块再往左移动Y个像素单位计算第二高通分量，再将第一高通分量与第二高通分量作平均，得到第三高通分量，再利用系统内建公式换算此第三高通分量为纵轴的对比值。换言之，在折线720上的每一点测试结果都是两次运算高通分量的平均结果。比较折线710与折线720，例如折线710最高点712所对应的对比值偏高，最低点714所对应的对比值偏低，但使用本发明解像力测试装置及其方法的折线720中可发现，对比值的每一个测试结果，均在最高点712与最低点714之间，没有偏高或偏低的现象，且折线720相较于折线710则相对平缓，不同于折线710的测试结果为如此起伏不定的对比值。因此，本发明的解像力测试装置及其方法，所测试的对比值其稳定度较高。图8是根据本发明一实施例所示的另一种对比值测试结果折线图。图8与图2利用同一低频的对比转移函数条形图(CTF Chart)来进行测试，横轴是镜头对焦移动步数，纵轴是对比值。图2利用前述的已知测试方法，测试结果为多组不同的镜头对焦移动步数，却对应至同高的对比值，测试并不精确。图8则是使用本发明的解像力测试装置及其方法来进行测试，相较于图2，折线810在其中I个特定的镜头对焦移动步数(在本实施例为对比值550)，可对应至折线810的折线最高点820，代表此镜头对焦移动步数可对应至最高的对比值(意即此方法可找到最高对比值，即焦点位置。)换言之，利用本发明的解像力测试装置及其方法，能达到高精确度。上述图7与图8的对比值为衡量摄像装置的解像力的其中一标准，根据测量所得的对比值，可根据相关领域公知技艺的换算公式，对应至摄像装置的解像力，在此不予赘述。综上所述，本发明提供一种测试解像力的装置及其方法。利用对称式高频滤波器计算定点区块的左右两个平行区块的解像力，且这两个区块的平行距离为N个像素单位，并将两区块的解像力取平均，进而使误差减至最低，以求取所测试的解像力的稳定度及精确度。并使用低频的对比转移函数条形图来测试摄像装置的解像力，仍有使用高频时做测试时才具有的高稳定度及高精确度，然而维持使用低频的对比转移函数条形图来测试，亦可减低测试摄像装置解像力的治具成本。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.ー种解像力测试装置，适用于测试ー摄像装置的解像力，该解像力测试装置包括 ー测试模组，用以提供ー图像，并使该摄像装置拍摄该图像成ー测试影像；以及 一分析模组，耦接至该摄像装置，获取该摄像装置拍摄的该测试影像，该分析模组的一分析窗ロ从该测试影像上的一定点区块往第一方向移动ー特定距离至该测试影像上的一第一区块，分析该第一区块，产生ー第一高通分量，该分析窗ロ回到该定点区块，该分析窗ロ从该定点区块往第二方向移动该特定距离至该测试影像上的一第二区块，分析该第二区块，产生一第二高通分量，根据该第一高通分量及该第二高通分量产生ー第三高通分量，根据该第三高通分量定义该摄像装置的解像力。
2.根据权利要求I所述的解像力测试装置，其中该测试模组包括 一图像单元，提供该图像以及ー均匀光源；以及 一固定治具単元，固定该摄像装置，使该摄像装置拍摄该图像。
3.根据权利要求I所述的解像力测试装置，其中该第一方向与该第二方向相反且平行。
4.根据权利要求I所述的解像力测试装置，其中该图像为ー对比转移函数条形图(Contrast Transfer Function Chart),该对比转移函数条形图为多组黑线与白线相间的条型图样，其中各该黑线及各该白线的宽度为N个像素単位，往该第一方向移动的该特定距离为X像素单位，往该第二方向移动的该特定距离为Y像素单位，X+Y = N,且X与Y为任意整数。即该第一方向与该第二方向平行，且相差皆为N个像素単位。
5.根据权利要求4所述的解像力测试装置，其中该第一高通分量为使用ー对称式高频滤波器计算该第一区块的ー第一计算结果，该第二高通分量为使用该对称式高频滤波器计算该第二区块的ー第二计算結果。
6.根据权利要求I所述的解像力测试装置，其中该第三高通分量为该第一高通分量及该第二高通分量的平均值。
7.ー种解像力测试方法，适用于测试ー摄像装置的解像力，该解像力测试方法包括 提供ー图像； 使该摄像装置拍摄该图像成ー测试影像； 获取该摄像装置拍摄的该测试影像； 利用一分析窗ロ从该测试影像上的一定点区块往第一方向移动ー特定距离至该测试影像上的一第一区块； 分析该第一区块，产生一第一高通分量； 移动该分析窗ロ回到该定点区块； 移动分析窗ロ从该定点区块往第二方向移动该特定距离至该测试影像上的一第二区块； 分析该第二区块，产生一第二高通分量； 根据该第一高通分量及该第二高通分量产生ー第三高通分量；以及 根据该第三高通分量定义该摄像装置的解像力。
8.根据权利要求7所述的解像力测试方法，其中该第一方向与该第二方向相反且平行。
9.根据权利要求7所述的解像力测试方法，其中该图像为ー对比转移函数条形图(Contrast Transfer Function Chart),该对比转移函数条形图为多组黑线与白线相间的条型图样，其中各该黑线及各该白线的宽度为N个像素单位，往该第一方向移动的该特定距离为X像素单位,往该第二方向移动的该特定距离为Y像素单位,X+Y = N,且X与Y为任意整数。即该第一方向与该第二方向平行，且相差皆为N个像素单位。
10.根据权利要求9所述的解像力测试方法，其中该第一高通分量为使用一对称式高频滤波器计算该第一区块的一第一计算结果，该第二高通分量为使用该对称式高频滤波器计算该第二区块的一第二计算结果。
11.根据权利要求7所述的解像力测试方法，其中该第三高通分量为该第一高通分量与该第二高通分量的平均值。
全文摘要
一种解像力测试装置及其方法。此解像力测试方法，适用于测试摄像装置，包括提供一图像，并使摄像装置拍摄此图像成测试影像，接着获取此测试影像，利用分析窗口从此测试影像上的定点区块往第一方向移动一特定距离至此测试影像上的第一区块，分析此第一区块，产生第一高通分量，移动分析窗口回到定点区块，分析窗口从定点区块往第二方向移动特定距离至此测试影像上的第二区块，分析此第二区块，产生第二高通分量。根据第一高通分量及第二高通分量产生第三高通分量，并根据此第三高通分量定义摄像装置的解像力。本发明具有高稳定度及高精确度。
文档编号G01M11/00GK102759440SQ201110132488
公开日2012年10月31日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年4月27日
发明者张谷年, 陈文君 申请人:华晶科技股份有限公司