一种多功能宽动态测试灯箱的制作方法

1.本发明涉及动态范围测试装置的技术领域，具体涉及一种多功能宽动态测试灯箱。


背景技术：

2.目前，提升成像系统的动态范围(dr)是多数影像产品需要持续突破的课题，尤其是对于一些消费类的产品，例如手机&无人机等的广角相机、摄影相机或者是特殊用途的安防和车载相机来说，camera的dr性能更值得花费较大的时间精力做研究。
3.行业先辈们从各个方向对dr性能提升做过努力，比如增加像素、提高sensor的感光性能，增大sensor的bit深度；采用多帧合成的方式提高画面dr、优化图像算法等多种方式使得成像系统有一个hdr或wdr的图像效果。但是，在对dr的性能提升过程中进行宽动态测试时，相匹配的测试装置一般功能性比较单一，可适配的范围小，尤其是测试摄像头在hdr环境下的运动成像效果测试时，目前的测试装置中hdr场景的稳定性不高，缺乏对于提升后的dr效果进行全面的及时验证的测试装置，从而使研发效率无法进一步地提高。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本技术的目的之一在于提供一种多功能宽动态测试灯箱，可用于支持色彩、人像、hdr、运动模糊、清晰度，细节纹理等多种影像效果的测试，不仅功能全面，支持多样化的影像测，提高了测试效率，还实现了高动态范围模拟对比评测。
5.为了解决现有技术中存在的测试范围小的技术问题，本技术的目的之二在于提供一种通过多功能宽动态测试灯箱进行成像系统宽动态范围测试的方法。
6.为解决上述现有的技术问题，本技术的目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种多功能宽动态测试灯箱，包括机架、设在所述机架上的主箱体和sdk控制器、设在所述主箱体两侧的辅箱体、设在所述主箱体顶部的模拟环境光源，所述主箱体内可形成hdr测试场景，所述主箱体内还设有宽动态高亮光源和可控制转速的sfr测试卡，所述主箱体和两侧的所述辅箱体之间设有可移动的移动模拟控制装置，测试卡可通过安装座所述移动模拟控制装置上进行移动。
8.优选的，所述移动模拟控制装置包括设在所述所述主箱体和所述辅箱体之间的两条滑轨、滑动设置在所述滑轨上的支撑架、设在所述支撑架上的模拟卡座、设在所述滑轨的两端用于对所述支撑架进行横向移动的控制机构。
9.优选的，所述控制机构包括伺服电机、通过所述伺服电机进行控制的驱动带，所述支撑架的一侧固定在所述驱动带上。
10.优选的，所述宽动态高亮光源上设有透射测试卡安装架。
11.优选的，所述主箱体内部通过所述模拟环境光源进行光照后的亮度调节范围为0-10000lux，所述模拟环境光源的光源色温范围为2300-10000k。
12.优选的，所述宽动态高亮光源的亮度调节范围为30-150000lux。
13.优选的，所述宽动态高亮光源的变频调节范围为1～2000hz。
14.优选的，所述移动模拟控制装置上设有枯叶图。
15.优选的，所述主箱体内还设有光照传感器。
16.优选的，所述主箱体采用18％中性灰箱体。
17.为解决上述现有的技术问题，本技术的目的之二采用如下技术方案实现：
18.一种通过多功能宽动态测试灯箱进行成像系统宽动态范围测试的方法，所述测试方法包括：
19.步骤一、hdr测试场景准备：所述hdr测试场景准备包括a1、将测试所需的背景图像放置于所述主箱体(2)的内侧，将拍摄所需的实体物品放置与所述主箱体(2)内，所述实体物品包括仿真物品、实物、仿真人像、测试卡中的至少一种；a2、将拍摄所需的对应测试卡放置到所述移动模拟控制装置(3)和所述透射测试卡安装架(10)上；
20.步骤2、相机测试图像采集：在相机拍摄过程中通过所述sdk控制器(11)自动对所述模拟环境光源(5)的照射亮度和色温、所述宽动态高亮光源(4)的亮度和变频频率、所述sfr测试卡(7)的旋转速度以及所述移动模拟控制装置(3)的移动位置和速度进行控制调节。
21.优选的，所述步骤二中的相机测试图像采集内容包括：
22.s1、hdr测试：将组合动态测试卡安装到所述主箱体(2)内的两个所述透射测试卡安装架(10)上，待检测相机摄像头对准两个所述组合动态测试卡，通过控制所述宽动态高亮光源(4)的亮度进行测试，通过更换对应侧测试卡还可以分析cdp参数；
23.s2、运动模糊测试：将枯叶图放置到所述移动模拟控制装置(3)上，通过所述sdk控制器(11)控制所述移动模拟控制装置(3)的移动速度以及所述主箱体(2)内的光照变化，待检测相机拍摄移动过程中的枯叶图，不同条件下的拍摄用摄像头记录不同速度物体的响应情况与视频流畅度，从而实现对运动中的图像模糊度进行测试；
24.s3、实景色彩测试：待检测相机摄像头可通过所述模拟环境光源(5)对所述hdr测试场景进行照度和/或色温调节后观察所述背景图像和所述实体物品的色彩响应饱和度和色彩还原进行测试；
25.s4、csp效果测试：待检测相机摄像对准所述hdr测试场景后，通过调节模拟环境光源(5)的照射亮度和色温或所述宽动态高亮光源(4)的亮度可以进行cps效果验证；
26.s5、运动模糊测试：将sfrreg测试卡放置到所述sfr测试卡(7)上，通过所述sdk控制器(11)控制所述sfr测试卡(7)的旋转速度以及所述主箱体(2)内的光照变化，待检测相机拍摄旋转过程中的sfrreg测试卡，不同条件下的拍摄用摄像头记录不同转速的sfrreg测试卡，可以验证在highlight、midligh&lowligh等不同条件下摄像头记录不同速度物体的清晰度以及信噪比。
27.s6、人像测试：在所述hdr测试场景内放入仿真人像，所述仿真人像包括不同的性别、肤色、人种和面部特征，待检测相机通过拍摄不同的色温和照度环境下的所述仿真人像测试验证不同色温和照度等级下人脸肤色的还原、人脸曝光和面部细节的展现。
28.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
29.多功能宽动态测试灯箱(hdr)用于hdr测试专门构建的系统，针对消费电子影像、
车载摄像头、运动摄像头、安防摄像头、会议视频类摄像头的宽动态测试需求，它生成用于测试和评估摄像头对hdr场景的识别效果，实现高动态范围模拟对比评测。不仅可用于支持色彩、人像、hdr、运动模糊、清晰度，细节纹理等多种影像效果的测试，还可进行p2020 csp效果验证和cdp测试，配合移动模拟控制装置，可用于高动态范围对比评测，功能全面，支持多样化的影像测试，同时为了提高测试效率。该多功能箱支持自动化集成，主箱体内的光环境可以通过光照传感器做闭环矫正，实时反馈当前的色温和照度，方便用户做自动化集成。
附图说明
30.图1为本发明的整体结构示意图；
31.图2为本发明中移动模拟控制装置的结构示意图；
32.图3为本发明中多功能宽动态测试灯箱的使用环境状态图；
33.图中：1、机架；2、主箱体；3、移动模拟控制装置；31、支撑架；32、模拟卡座；33、条滑轨；34、控制机构；341、伺服电机；342、驱动带；4、宽动态高亮光源；5、模拟环境光源；6、光照传感器；7、sfr测试卡；8、辅箱体；9、hdr测试场景；10、透射测试卡安装架；11、sdk控制器。
具体实施方式
34.下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
35.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
36.本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
37.如图1所示，一种多功能宽动态测试灯箱，包括机架1、设在所述机架1上的主箱体2和sdk控制器11、设在所述主箱体2两侧的辅箱体8、设在所述主箱体2顶部的模拟环境光源5，所述主箱体2内可形成hdr测试场景9，所述主箱体2内还设有宽动态高亮光源4和可控制转速的sfr测试卡7，所述主箱体2和两侧的所述辅箱体8之间设有可移动的移动模拟控制装置3，测试卡可通过安装座所述移动模拟控制装置3上进行移动。
38.多功能宽动态测试灯箱(hdr)用于hdr测试专门构建的系统，针对消费电子影像、车载摄像头、运动摄像头、安防摄像头、会议视频类摄像头的宽动态测试需求，它生成用于测试和评估摄像头对hdr场景的识别效果，实现高动态范围模拟对比评测。不仅可用于支持色彩、人像、hdr、运动模糊、清晰度，细节纹理等多种影像效果的测试，还可进行p2020 csp效果验证和cdp测试，配合移动模拟控制装置，可用于高动态范围对比评测，功能全面，支持
多样化的影像测试，同时为了提高测试效率。该多功能箱支持自动化集成，主箱体内的光环境可以通过光照传感器做闭环矫正，实时反馈当前的色温和照度，方便用户做自动化集成。
39.一种通过多功能宽动态测试灯箱进行成像系统宽动态范围测试的方法，所述测试方法包括：
40.步骤一、hdr测试场景准备：所述hdr测试场景准备包括a1、将测试所需的背景图像放置于所述主箱体(2)的内侧，将拍摄所需的实体物品放置与所述主箱体(2)内，所述实体物品包括仿真物品、实物、仿真人像、测试卡中的至少一种；a2、将拍摄所需的对应测试卡放置到所述移动模拟控制装置(3)和所述透射测试卡安装架(10)上；
41.步骤2、相机测试图像采集：在相机拍摄过程中通过所述sdk控制器(11)自动对所述模拟环境光源(5)的照射亮度和色温、所述宽动态高亮光源(4)的亮度和变频频率、所述sfr测试卡(7)的旋转速度以及所述移动模拟控制装置(3)的移动位置和速度进行控制调节。
42.优选的，所述步骤二中的相机测试图像采集内容包括：
43.s1、hdr测试：将组合动态测试卡安装到所述主箱体(2)内的两个所述透射测试卡安装架(10)上，待检测相机摄像头对准两个所述组合动态测试卡，通过控制所述宽动态高亮光源(4)的亮度进行测试，通过更换对应侧测试卡还可以分析cdp参数；
44.s2、运动模糊测试：将枯叶图放置到所述移动模拟控制装置(3)上，通过所述sdk控制器(11)控制所述移动模拟控制装置(3)的移动速度以及所述主箱体(2)内的光照变化，待检测相机拍摄移动过程中的枯叶图，不同条件下的拍摄用摄像头记录不同速度物体的响应情况与视频流畅度，从而实现对运动中的图像模糊度进行测试；
45.s3、实景色彩测试：待检测相机摄像头可通过所述模拟环境光源(5)对所述hdr测试场景进行照度和/或色温调节后观察所述背景图像和所述实体物品的色彩响应饱和度和色彩还原进行测试；
46.s4、csp效果测试：待检测相机摄像对准所述hdr测试场景后，通过调节模拟环境光源(5)的照射亮度和色温或所述宽动态高亮光源(4)的亮度可以进行cps效果验证；
47.s5、运动模糊测试：将sfrreg测试卡放置到所述sfr测试卡(7)上，通过所述sdk控制器(11)控制所述sfr测试卡(7)的旋转速度以及所述主箱体(2)内的光照变化，待检测相机拍摄旋转过程中的sfrreg测试卡，不同条件下的拍摄用摄像头记录不同转速的sfrreg测试卡，可以验证在highlight、midligh&lowligh等不同条件下摄像头记录不同速度物体的清晰度以及信噪比。
48.s6、人像测试：在所述hdr测试场景内放入仿真人像，所述仿真人像包括不同的性别、肤色、人种和面部特征，待检测相机通过拍摄不同的色温和照度环境下的所述仿真人像测试验证不同色温和照度等级下人脸肤色的还原、人脸曝光和面部细节的展现。
49.在实际使用过程中，主箱体2内的hdr测试场景9一般包括背景影像图以及各种实物或仿真实物物品，如图3所示，背景影像图放置在主箱体2的内侧面上，仿真人体头像、不同的取景实物或仿真实物等物品则放置在主箱体2的台面上，而测试卡则可以放置在移动模拟控制装置3上，通过移动模拟控制装置3控制测试卡的移动速度来实现物体的模拟，移动模拟控制装置3安装在主箱体2和两侧的辅箱体8之间，当主箱体2内不需要存在移动模拟控制装置3时，可以控制器移动到两侧的任意一个辅箱体8内进行隐藏。整个多功能宽动态
测试灯箱可通过sdk控制器11进行控制以及数据收发，其中，背景影像图的颜色和内容可以根据不同的需求进行替换，通过不同的测试需求放置不同的测试物体，在测试时灵活性更，适用范围更广。在测试时，由于主箱体2顶部的安装有光照范围可调的模拟环境光源5，主箱体2内部通过模拟环境光源5进行光照后的亮度调节范围为0-10000lux，模拟环境光源5的光源色温范围为2300-10000k，在实景色彩测试时，可以通过切换光源色温照度，观察实景区域的色彩响应，饱和度和色彩还原等，能够满足不同的光线下的取景测试需求。例如当需要进行人像测试时，实景元素中的仿真人体头像可以支持人像定制，包括定制性别，肤色，人种，面部特征等关键指标，配合上可调色温和照度的光源环境，可以测试验证不同色温和照度等级下人脸肤色的还原，人脸曝光和面部细节的展现。而在主箱体2内还安装有宽动态高亮光源4和可控制转速的sfr测试卡7，在动态范围测试时，通过移动模拟控制装置3上的测试卡和sfr测试卡7能够同时支持直线运动&旋转运动测试，配合光照变化，可以验证在highlight、midligh&lowligh等不同条件下摄像头记录不同速度物体的响应情况与视频流畅度、清晰度以及信噪比等。其中，移动模拟控制装置3的直线运动为匀速1m/s，支持最大速度3m/s，目标物一般为枯叶图，而sfr测试卡7旋转运动测试时则支持最大转速360rad/s，目标物一般为sfrreg测试卡。
50.所述宽动态高亮光源4上设有透射测试卡安装架10，其中宽动态高亮光源4的光源一般2～4组，且宽动态高亮光源4的亮度调节范围为30-150000lux，可以模拟出高光比范围的实景。在对flicker测试或p2020的mmp测试时，通过在透射测试卡安装架10上安装上hdr测试卡后，有助于相机测试实景下的hdr响应情况，而宽动态高亮光源4的变频调节范围为1～2000hz，宽动态测试灯箱支持变频调节：频率设置范围：1～2000hz，支持用户验证camera的去flicker功能是否起作用，对于频闪现象进行展示时更加方便。同时，在通过宽动态高亮光源4对p2020中的cdp(contrast detection probability)测试与csp(color separation probability)测试时，在透射测试卡安装架10上安装上对比度分辨率测试卡或组合动态测试卡，宽动态透射光源的多功能性支持摄像头的多功能测试，可实现大于250db的超大光比环境，完全满足车载和安防摄像头的hdr测试，当我们把hdr测试卡更换为对比度分辨率测试卡时，可以测试cdp(contrast detection probability)。以在主箱体2内安装两台宽动态高亮光源4为例，两台光源同时支持色温和照度条件，可以单台验证camera的csp效果或者两台同时做色温变换，观察摄像头在复杂色温条件下的响应，接合两台宽动态高亮光源4&宽动态测试卡，支持成像系统做动态范围的客观测试(分析软件支持imatest master)，输出客观测试数据。
51.在对清晰度和细节纹理测试时，通过在移动模拟控制装置3上安装枯叶图，通过控制sfr测试卡7的转速，sfrreg测试卡等支持用户测试清晰度和细节纹理等客观数据(支持imatest软件输出结果)。其中，当hdr测试场景9内含有字母卡、绒布图和线条和绿植等时，均支持相机细节纹理响应验证。其中，宽动态高亮光源4支持850nm和940nm两波段红外光源，还可以实现红外相机测试，如有适配这两波段的红外相机要验证相关的参数，可以配合测试卡或测试目标做测试分析。
52.多功能宽动态测试灯箱(hdr)用于hdr测试专门构建的系统，针对消费电子影像、车载摄像头、运动摄像头、安防摄像头、会议视频类摄像头的宽动态测试需求，它生成用于测试和评估摄像头对hdr场景的识别效果，实现高动态范围模拟对比评测。不仅可用于支持
色彩、人像、hdr、运动模糊、清晰度，细节纹理等多种影像效果的测试，还可进行p2020 csp效果验证和cdp测试，配合移动模拟控制装置3，可用于高动态范围对比评测，功能全面，支持多样化的影像测试，同时为了提高测试效率。该多功能箱支持自动化集成，主箱体2内的光环境可以通过光照传感器6做闭环矫正，实时反馈当前的色温和照度，方便用户做自动化集成。
53.在实施例1的基础上进一步的改进为，如图2所示，所述移动模拟控制装置3包括设在所述所述主箱体2和所述辅箱体8之间的两条滑轨33、滑动设置在所述滑轨上的支撑架31、设在所述支撑架31上的模拟卡座32、设在所述滑轨的两端用于对所述支撑架31进行横向移动的控制机构34；所述控制机构34包括伺服电机341、通过所述伺服电机341进行控制的驱动带342，所述支撑架31的一侧固定在所述驱动带342上。
54.两条滑轨33横向贯穿设置在主箱体2和辅箱体8之间，而支撑架31通过滑块滑动设置在两条滑轨33上，整个支撑架31通过控制机构34进行横向移动，而各种测试卡则通过模拟卡座32进行固定和拆卸，从而使支撑架31在横向移动时更加方便，尤其是控制机构34采用高精度的伺服电机341和驱动带342组成，支撑架31的一侧固定在驱动带342上，当伺服电机341控制驱动带342转动时，能够自动控制支撑架31进行横向移动，采用了高精度伺服电机341，同时，sfr测试卡7的驱动部分也采用高精度伺服电机341，确保满足直线运动和旋转运动精度和速度要求。
55.在实施例1的基础上进一步的改进为，所述主箱体2内还设有光照传感器6。
56.多功能宽动态测试灯箱支持多样化的影像测试，除了满足消费电子影像，还支持车载、安防和视频会议类摄像头的部分测试需求。同时为了提高测试效率，该多功能箱支持自动化集成，灯箱光环境可以通过光照传感器6做闭环矫正，有助于自动化调节和记录光照度变化对成像的影响，实时反馈当前的色温和照度。多功能箱的硬件提供api，方便用户做自动化集成。
57.在实施例1的基础上进一步的改进为，所述主箱2体采用18％中性灰箱体。
58.上述实施方式仅为本技术的优选实施方式，不能以此来限定本技术保护的范围，本领域的技术人员在本技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本技术所要求保护的范围。