简单的camera测试方案

专注于视觉系统简单的Camera测试方案随着手机摄像头相熟的提高，现在的消费者已经不满足于只是拿摄像头玩玩而已，而是把它当作一个数码相机。消费者购机时摄像头的品质成为一个重要选机指标，各大IT网站的测评也开始专业化。所以手机研发阶段测量手机摄像头的摄像品质是绝对必须了。受限于人力与物力，还不具备建立专业光学实验室的实力。现阶段使用ISO12233标准分辨率测试卡与24色ColorChecker并配合照明箱进行简单的测试应为最适合的途径。测试仪器需求：1，标准光源箱：提供D65(自然色日光)，TL84(商店光源)，F（夕阳光，黄光源，比色参考光源），UV（紫外灯光源）。2，反射式灯光箱。（必须）3，照度计。测试图卡：1，分辨率测试图卡IOS12233解析度卡。（必须）2，色彩测试图卡：GretagMacbethColorChecker。（必须）3，几何失真测试图卡。4，灰阶测试图卡。5，中性灰测试图卡。6，全白测试图卡。测试软件：1，Imatest国外专业测试软件，功能强大，收费。2，ISeetest简单的多功能测试软件，免费，预算不多的简单测试，建议使用。测试环境：测试环境对测试精度有一定影响，下面为标准测试环境，测试员可以根据需要适当简化。1，暗室：测试的环境照度应小于1Ix勒克斯(Luxes)2，如无特殊规定，为保证摄像设备拍摄测试图卡时能够输出足够的信号，拍摄时测试图卡表面照度范围应在700～1200Ix勒克斯(Luxes)之间，测试时饱和度和均匀度可根据实际调节；3，在D65光源色温下，测试图卡上任何一点的照度与测试图卡中心照度差不大于10%；在其他色温下，测试图卡上任何一点的照度与测试图卡中心照度差不大于30%4，光源应采取必要的遮光措施，防止光源直射镜头。测试图卡周围（包括放置测试图卡的置具）应是低照度，减少炫光，测试时应尽量避免外界光线照射。测试图卡背景采用黑或吸光型中性灰。5，测试中可使下列标准色温：D65光源色温6500K、泛光灯色温3400K。实际测试环境的色温标准偏差应不大于200K。色温从2700k－7500k可调换，国际照明学会（CIE）所认可的七色人工E光。6，温度20±2℃，相对湿度50±20%。7，测试距离可根据实际任意调整。专注于视觉系统主要测试项：1，功能测试。对摄像设备的技术要求进行验证性测试。步骤如下：1)摄像头的外观：对于数码产品来说，外观是相当重要的，这直接关系到产品的安全性、耐用性和便携性；对模具的造型、材料、精细度等方面进行评价。从外观上看，观察有没有划痕、污点；2)摄像头的配置：摄像头的硬件配置直接影响着实际视频效果。3)摄像头的易用性：一款摄像头是否需要安装驱动，驱动安装是否顺利，操作是否复杂，直接关系到用户的切身利益。4)摄像头的实拍性能：最直观的表现摄像头性能好坏的标准。5)摄像头的独有特色：附加功能或者独有技术，可以为用户带来增值的享受，花更少的钱做更多的事，估计是每个消费者都乐意的。2，图片效果测试。人物拍摄效果步骤如下：1)使用摄像头对人物进行拍摄2)截图来考察摄像头的实际人物拍摄能力，色彩还原度以及采样率检查标准1)检查实际拍摄效果，摄像头有无因为当时环境的光线问题而出现过曝现象2)检查摄像头人物肤色表现是否自然，亮度控制是否得当，有没有出现过曝现象静物拍摄效果步骤如下：1)使用摄像头对静物（如：模型）进行拍摄检查标准1)拍摄静物模型检查摄像头的抓拍、捕捉能力。2)检查摄像头拍摄的静物模型颜色饱和度3)检查静物模型的色彩是否能够较好的还原出来，主体三种颜色所占的比例是否都能很好的进行区分，效果是否令人满意的。文字拍摄效果：步骤如下：1)使用摄像头对文字进行拍摄检查标准1)检查摄像头的文字拍摄能力以及是否会出现镜头畸变2)检查摄像头拍摄的字体清晰，没有毛边和锯齿3)检查摄像头拍摄的整体效果微距拍摄效果：步骤如下：1)使用摄像头进行微距拍摄（如：对一块电路板），达到3MM的超近距离检查标准1)检查摄像头的微距拍摄能力2)检查摄像头拍摄电路板的芯片有无发生畸变现象，周围针脚是否清晰，周围的贴片电容是否都拍摄的十分清晰。专注于视觉系统远景拍摄效果：步骤如下：1)使用摄像头进行远景拍摄检查标准1)检查摄像头的远景能力是否可以看清远处的细节，是否广角。2)检查摄像头拍摄远景颜色过度是否自然，远处的暗部细节是否清晰，有没有因为光线过强而发生过曝现象。夜视拍摄效果：在夜拍模式测试项目中，大多数摄像头因为感光模块的原因对光线要求比较高，所以在低照度环境下，表现出来的性能都不是很理想，这个时候采用了夜视灯的摄像头就有很大的优势。步骤如下：1)使用摄像头进行夜视拍摄检查标准1)检查摄像头的低照度下的拍摄效果2)检查摄像头曝光是否充足，色彩还原较真实，色彩饱和度是否高，有无明显的锯齿，周围线条是否清晰，有没有畸变现象产生。3，亮点&坏点&噪亮点测试。亮点步骤如下：1)先将变焦掉，图片的精细程度设为最精细，分辨率调至最高，对比度也调为最高，准备好后用厚布遮挡镜头，拍照（同时可以检查自动对焦，因为全黑时对焦是很快的，对焦不了当然有问题了），得到了一个全黑的图片。2)用同样的方法，将场景设置为：夜景，背光，文字和运动各拍一张照片。检查标准1)检查有没有固定的白点，如果有，那肯定是亮点了。坏点步骤如下：1)找张纯白的纸，首先找块布遮挡着镜头，将对比调节为最高（+2）场景设定为文字，对着光源，按下拍摄键，在镜头对焦完毕的一瞬间，将布拿开，白照片得到了（当然了，这并不是全白的），多拍几张。检查标准1)检查如果发现有固定的黑点，那不用说了，坏点！噪亮点噪亮点关系到摄像的成像质量、夜景拍摄能力,绝不允许有噪亮点的出现，闪光灯开启要及时迅速，各类图片成像与实际试验场景的实物进行对比，观测图片的清晰度和色彩还原能力。步骤如下：1)先将变焦关掉，图片的精细程度设为最精细，分辨率调至最高，对比度也调为最高，准备好后用厚布遮挡镜头，拍照（同时可以检查自动对焦，因为全黑时对焦是很快的，对焦不了当然有问题了），得到了一个全黑的图片。2)用同样的方法拍摄320*240的全黑的图片，选项-图片编辑器-修饰-浮雕，将场景设置为：夜景，背光，文字和运动各拍一张照片。检查标准专注于视觉系统1)检查有没有固定的白点，要是有，那就是暗噪点2)检查图片的清晰度和色彩还原能力。用ISeetest能快速的测试出亮点、坏点、噪点，如下图：4，缺陷测试。在标准测试条件下拍摄中性灰测试图卡，终端输出图像经软件计算确定缺陷点的数目。5，光学像素总数测试。摄像头像素取决于其镜头和影像传感器（CCD）,假设摄像头镜头和传感器都是理想状态下，可从图像的最大分辨率判别摄像头的像素：以下是最大分辨率对应的摄像头像素：最大分辨率摄像头像素640*48030万像素1280*960130万像素1600*1200210万像素2048*1536320万像素2560*1920500万像素3264*2448800万像素实际上，数码摄像头在非插值算法下，得到的最大像素总数就是光学像素总数。6，视觉分辨率测试（光学有效像素总数测试）。光学有效像素总数测试要求，对分辨率测试图卡ISO12233进行拍摄，具体测试方法可参考ISO12233.截取中心水平分辨率J1、K1，中心垂直分辨率J2、K2双曲线光楔图像。用目视的方法从低频向高频观察楔形图像线数的变化，当线数由5-4（J1、J2）或由5-4（K1、K2）时，此时的图像上对应的空间频率的刻度数即为视觉分辨率。目视判读方法：应使用标准显示设备将被判读的图像按实际像素进行显示（必要时可以放大观察）将线条数发生变化的空间频率向高频开始判读，第一次发生线条数变化的频率就是判读结果；得到的判读结果即为测试结果。步骤如下：1)计算机读出拍摄图片，选择其中一个特定区域；专注于视觉系统2)在该特定区域处的位置中央取一条直线，沿着该直线的一个方向依次读出这条直线上各像素点的像素亮度值；3)判断当前像素点的像素亮度值是否超过默认白色的亮度值；4)如果当前像素点的像素亮度值超过默认白色的亮度值，则用拍摄图片中当前像素点所在默认白色条纹参照标准图片中对应的特定区域，分析出所述默认白色条纹代表的像素个数；5)得到所述默认白色条纹对应的线条分辨数；6)分析剩下的默认白色条纹所对应的线条分辨数，并从得到的全部数据中选出摄像头最多能分辨出的线条数。用ISeetest辅助分析，可以得出解析度，有效像素总数和和光学有效像素；如下图：7，白平衡测试。在色温3400K和6500k照明条件下，按测试安排要求对彩色图卡进行拍摄，将拍摄图像输入电脑，在色块19～24中截取面积不小于30%的区域，计算所截取区域的RGB平均值R、G、B，并计算Max（R、G、B）-Min（R、G、B）得到RGB三色值偏差，19～24这6个色块的RGB三色值偏差都应满足相应技术要求。用ISeetest辅助分析，可以得出简单的偏差值，如图：8，动态范围测试。动态范围测试即灰阶测试。按测试安排要求对测试图卡Mx2.0进行拍摄，将拍摄图像输入电脑中，在每个灰度条中截取面积不小于30%的灰度块，读出所截取的每个灰度块的灰度值，若两相邻灰阶之间的灰度值之差大于等于8，则认为这两个灰阶是可以分辨的，从而可以得到从黑到白可分辨的灰阶的级数。用ISeetest辅助分析，可以直观的得出灰阶曲线，如图：专注于视觉系统9，色彩还原准确度测试。按测试安排要求对色彩还原测试图卡进行拍摄，将所拍摄图像输入电脑。取13～15三个色块，每个色块中截取面积不小于30%的色块，将测试图卡和所截取色块的色彩空间转换成CIEL*a*b*色彩空间，测R、G、B值，计算得出L*a*b*值。用ISeetest辅助分析，可以方便的得出测试结果，如图：10，像面亮度均匀度测试。测试方法：固定移动终端，摄像镜头与测试图卡距离在景深范围内，按测试安排要求对中性灰测试图卡或全白测试图卡（本标准推荐使用中性灰测试图卡，也可以使用全白测试图卡进行测试）进行拍摄，将拍摄的图像输入电脑，使用测试软件进行分析，测R、G、B值，用下式计算亮度值：Y=0.3R+0.59G+0.11B分别计算90%视场4个角A、B、C、D40×40像素采样框及视场中心40×40像素采样框亮度平均值IA、IB、IC、ID、IE用4个角各自亮度平均值分别与中心亮度平均值之比来测试像面亮度均匀度，其计算公式为：K1=I1/IE(i=A、B、C、D)专注于视觉系统用ISeetest辅助分析，可以方便的得出测试结果，如图：11，几何失真测试。按测试安排要求对几何失真测试图卡进行拍摄，对拍摄的图像的周边畸变进行测定，算出几何失真值。12，对角线视场测试。测试方法：一把精度为0.5mm刻度清晰的直尺，摄像镜头距离直尺刻度面的距离为S，在景深范围内，使直尺垂直拍摄镜头轴线，在视场某对角线与直尺重合时拍摄，若拍摄覆盖的直尺量度为1，则视场角θ=2arctan（1/2s）。13，帧频测试。在拍摄照明条件下，使用终端摄像设备拍摄一段长度不小于10s的视频片段，输出并用计算机软件分析该视频片段，要求其帧频率不低于10/s.在拍摄照明条件下，使用帧频测试仪对摄像设备的固有帧频率进行测试。将摄像设备对准帧频测试仪的LED点阵。当图像显示为清晰、无暗条纹、无滚动亮斑时，定义其为稳定的图像。按如下两种情况进行测试。若图像显示有暗条纹时，摄像设备的帧频率高于当前的LED闪烁频率，应将LED点阵闪烁频率向上调整，并重复进行观察测试，直到获得稳定的图像；若图像显示有滚动亮斑时，摄像设备的帧频率低于当前的LED闪烁频率，应将LED点阵闪烁频率向下调整，并重复进行观察测试，直到获得稳定的图像。当预览图像达到稳定时拍摄一副图像，用计算机检查该图像，确认图像达到稳定要求则记录此时帧频测试仪上显示的稳定图像频率值，该值为被测试摄像设备的固有帧频率。