傳輸型CCD相機(jī)成像分辨率自動(dòng)測試研究

分辨率測試的主要環(huán)節(jié)是求得靶標(biāo)影像對(duì)比度。

為獲得良好的靶標(biāo)成像效果以及便于理論分析計(jì)算，對(duì)本系統(tǒng)測試用靶標(biāo)突破了傳統(tǒng)靶標(biāo)的制作模式，根據(jù)需要確定其明暗條紋按單一方向逐級(jí)漸變的形式制作，每一級(jí)整體寬度及內(nèi)部條紋寬度固定，而隨著級(jí)數(shù)增加條紋寬度逐級(jí)變窄。測試時(shí)，CCD相機(jī)對(duì)靶標(biāo)成像后，以每一級(jí)明暗條紋影像中一定范圍的像素點(diǎn)作為一個(gè)圖像樣本，每個(gè)樣本計(jì)算時(shí)選取的像素點(diǎn)數(shù)定為200×100，則通過樣本對(duì)比度分析判斷，進(jìn)而轉(zhuǎn)換計(jì)算得出CCD相機(jī)分辨率的過程如下：

(1)通過數(shù)值判斷，求得樣本區(qū)域內(nèi)最大灰度值Imax和最小灰度值Imin，進(jìn)而求得二者的均值I均作為明暗條紋的分界值；

(2)以I均為界值，逐行判斷為亮條紋或暗條紋，進(jìn)而分別求出明暗條紋區(qū)域內(nèi)灰度均值Imax和Imin；(3)利用靶標(biāo)影像區(qū)域外的像素點(diǎn)平均灰度值計(jì)算取得背景強(qiáng)度Ib；

(4)將Imax、Imin及Ib代入公式(6)，計(jì)算求得此樣本的整體對(duì)比度；

(5)通過將樣本對(duì)比度與基準(zhǔn)對(duì)比度比較，判斷此樣本是否可分辨；

(6)經(jīng)過逐級(jí)判斷，直至確認(rèn)圖像樣本達(dá)到的極限分辨水平，最后經(jīng)系統(tǒng)折算求出相機(jī)所達(dá)到的整機(jī)分辨率。

在人工判讀成像分辨率時(shí)要求靶面上每個(gè)單元中不同方向的條紋均能分辨，才能確認(rèn)分辨這個(gè)單元，因此在自動(dòng)測試時(shí)需要按現(xiàn)行通用標(biāo)準(zhǔn)將靶標(biāo)調(diào)整兩個(gè)方向分別成像，取其中計(jì)算所得的最低分辨率值作為最終的測試結(jié)果。

3 測試結(jié)果分析

針對(duì)某型CCD相機(jī)，按人工判讀測試和自動(dòng)測試兩種方法，分別利用標(biāo)準(zhǔn)靶標(biāo)和漸變光柵靶標(biāo)取得了相應(yīng)的分辨率測試數(shù)據(jù)，兩種測試方法取得的分辨率結(jié)果見表1，表2。

通過對(duì)表1、表2比較分析可知，兩種測試方法的結(jié)果相差不大，誤差不超過一組分辨單元，屬于可接受的誤差范圍。

4 結(jié)論

本文提出的CCD相機(jī)分辨率自動(dòng)測試方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)相機(jī)整機(jī)核心技術(shù)指標(biāo)的客觀評(píng)價(jià)，避免了人為因素的影響。而且，該方法可適應(yīng)于各種CCD相機(jī)，對(duì)應(yīng)不同類型的相機(jī)只要將圖像數(shù)據(jù)采集接口和通信協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)改造，即可方便快捷完成測試，給出分辨率結(jié)果，這對(duì)于做好批量生產(chǎn)CCD相機(jī)的質(zhì)量測試具有很高的實(shí)用性。