[發明專利]鏡頭多個視場MTF的實時測量方法、系統、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202210976543.1
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115345853A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 吳小靜;夏云鵬;唐俊峰;曹桂平;董寧
• 申請（專利權）人: 合肥埃科光電科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/187;G06V10/25;G06V10/26;G06V10/764
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 謝中用

本發明涉及光學鏡頭評價領域，公開了一種鏡頭多個視場MTF的實時測量方法、系統、設備及存儲介質，包括以下步驟：在鏡頭中的每個視場處設置光源和測試標靶；通過相機和鏡頭獲取測試標靶的原始圖像，基于采集的所述測試標靶的原始圖像，預處理所述原始圖像，選取標靶區域圖像；循環處理所述標靶區域圖像，選取刃邊ROI；根據所述刃邊ROI，采用刃邊法計算MTF曲線。

技術領域

本發明涉及光學測試技術/光學鏡頭評價領域，具體涉及一種大視場鏡頭多個視場MTF的實時測量方法、系統、設備及存儲介質。

背景技術

調制傳遞函數(Modulation Transfer Function,MTF)，是用于評估光學系統分辨率和性能的主要指標，是對光學鏡頭圖像解析力的重要客觀評價。在光學鏡頭的實際過程中會加入各種公差模擬出實際的MTF曲線，但是由于結構件和鏡片的加工誤差，以及組裝公差，實際組裝的鏡頭MTF曲線可能與理論曲線有差別，所以需要在鏡頭出廠前進行MTF測試。

目前鏡頭MTF曲線測試的方法主要有逆投影法，對比度法和刃邊法。逆投影法最為簡單方便，只需將刻線通過鏡頭投影到墻壁上，由人工進行判斷，但是由于依賴操作員經驗，所以誤差較大，同時只能測離散的MTF值，無法得出完整的MTF曲線；對比度法是通過鏡頭拍攝特殊的刻線板，刻線對應不同的空間頻率，量取曲線處的對比度，即可轉換成相應的MTF值，該方法相較于逆投影法更為精確，但會麻煩一些，同樣也只能測離散的值；刃邊法是通過計算黑白分明的斜邊的邊緣擴展函數(Edge Spread Function,ESF)，然后轉換成線擴展函數(Line Spread Function,LSF)，然后傅里葉變換得到MTF，該方法的優點是只需拍攝一條斜邊就可以得出完整的MTF曲線，但也存在缺點，需要更為嚴格的測試環境和測試標靶，需要先將圖像保存，通過軟件處理，或者需要人為選擇區域，無法做到實時顯示。

大視場光學鏡頭需要測試多個視場的調制傳遞函數，同時有的鏡頭會設有補償量，在組裝完鏡頭后需要先對鏡頭進行補償量的調節才能使鏡頭正常使用，調試過程的合格與否的判斷均基于MTF，所以MTF顯示的快慢直接決定了此類鏡頭的生產效率。對于此類情況，傳統刃邊法很難實現，因為需要拍攝特定圖卡，但是視場巨大可能找不到適配的圖卡，同時圖卡本身刃邊的精細程度影響著測量MTF上限，可能測不了高分辨率鏡頭，最后需要存圖通過軟件人為選取每個視場計算MTF，非常麻煩。對比度法相對于傳統刃邊法要方便一點，只需查看并量取每個視場的線對的對比度即可進行判斷，但是缺點是無法得到完整的曲線，需要測試員一直量取對比度，效率比較低。

目前應用刃邊法測量MTF曲線的軟件和程序都需要先手動截取一個刃邊區域或者提供刃邊圖像才能計算出曲線，只能得出某個時刻的靜態曲線，無法做到實時觀測MTF曲線，同時，對于大視場鏡頭需要測試多個視場的MTF曲線，而目前的測量方法中鮮有能只通過一幅圖同時得出不同視場的MTF。在鏡頭生產中，有的大視場鏡頭需要先進行補償量調試才能正常使用，調試過程需要先調試然后停下查看各個視場的像質，很不方便。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種大視場鏡頭多個視場MTF的實時測量方法、系統、設備及存儲介質，在傳統刃邊法的基礎上進行了改進升級，使測試過程減少人為的操作，提高測試效率，做到能夠實時同步顯示大視場廣角鏡頭多個視場的MTF曲線，方便進行鏡頭的實時調試。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種鏡頭多個視場MTF的實時測量方法，各視場設有光源和測試標靶，包括：

基于所述測試標靶的原始圖像，根據設置所述原始圖像上像素點灰度值的圖像處理結果所獲取目標位置信息的預處理過程，進而分割原始圖像，獲得僅包含單個所述測試標靶的標靶區域圖像；

對多個所述標靶區域圖像，基于測試標靶的區域分類，對所述測試標靶區域圖像的處理，得到所述測試標靶中心的坐標信息；

根據所述測試標靶中心的坐標信息，選取刃邊ROI；