信息摘要:
隨著攝像頭的應(yīng)用越來越廣泛,許多車輛都安裝了攝像頭,車載攝像頭的質(zhì)量測(cè)試評(píng)測(cè)就顯得尤為重要,而且車載攝像頭幾乎都是運(yùn)動(dòng)影像,如果一些指標(biāo)不合格,對(duì)車輛來說攝像頭簡...
? ? ? ? 隨著攝像頭的應(yīng)用越來越廣泛,許多車輛都安裝了攝像頭,車載攝像頭的質(zhì)量測(cè)試評(píng)測(cè)就顯得尤為重要,而且車載攝像頭幾乎都是運(yùn)動(dòng)影像,如果一些指標(biāo)不合格,對(duì)車輛來說攝像頭簡直就是擺設(shè)。那么對(duì)于車載攝像頭,攝像頭的哪些性能尤為重要呢?需要測(cè)試攝像頭的哪些項(xiàng)目?以下我們列舉了個(gè)表格,請(qǐng)大家參考(下文中的圖像測(cè)試卡,均可在我們的產(chǎn)品中找到,此處不在贅述):
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序號(hào) 測(cè)試項(xiàng)目 測(cè)試子項(xiàng)目? ? ? ?? 測(cè)試目的
1 曝光? 曝光范圍 測(cè)試夜晚至白天(夏天晴天中午)是否均能正確曝光場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間 測(cè)試車輛進(jìn)出隧道環(huán)境亮度突變時(shí)能否快速自適應(yīng)
2 顏色 色彩還原 視頻中的顏色是否與實(shí)物顏色一致顏色均勻性 畫面內(nèi)色彩分布是否均勻
3 視場(chǎng)角 水平視場(chǎng)角 行車記錄儀是否滿足廣角及其標(biāo)稱值
4 清晰度 MTF 測(cè)試畫面清晰度,鏡頭是否滿足Sensor質(zhì)感 細(xì)節(jié)紋理質(zhì)感的保留能力? ? ? ? ? ?視覺分辨率 測(cè)試行車記錄儀的視覺極限分辨率
5 噪聲? 信噪比 信噪比越高,則畫面會(huì)更加干凈和穩(wěn)定,信噪比(S/N)越低,則畫面會(huì)看起來很嘈雜? ? 動(dòng)態(tài)范圍(寬容度) 對(duì)比度(能夠分辨的最亮,能夠分辨的最黑),最亮為接近過曝的亮度,最黑為只剩下噪聲最亮的黑
6 偽像 畸變 相對(duì)實(shí)物出現(xiàn)的扭曲和變形 暗角 畫面邊角部分相對(duì)中間部分下降量銳化 照片中由銳化算法加入的比實(shí)物對(duì)比度更高的黑白邊。
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測(cè)試序號(hào)1:曝光,曝光測(cè)試包括兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):曝光范圍和場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間。
? ? ? ? 曝光范圍:指的是測(cè)試車載攝像頭在各種光照環(huán)境下能否正確曝光,我們使用LB-8110輝度箱與LLB-1300超高亮度LED光源,模擬從LV0(照度0.4Lux,模擬夜晚環(huán)境)~LV20(45萬Lux,模擬夏天晴天中午)的亮度環(huán)境,也可以使用國內(nèi)天友利品牌的標(biāo)準(zhǔn)光源,以確認(rèn)車載攝像頭在這些環(huán)境中是否可以正確曝光。
? ? ? ? 場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間:是指車載攝像頭從明亮的環(huán)境到昏暗的環(huán)境,或者是從昏暗的環(huán)境到明亮的場(chǎng)景時(shí),車載攝像頭切換顯示所需要的響應(yīng)時(shí)間,場(chǎng)景環(huán)境切換響應(yīng)時(shí)間越短,產(chǎn)品越優(yōu)秀。一般來說,車載攝像頭在明暗情景切換時(shí),會(huì)短暫得出現(xiàn)“一片白”或者“一片黑”,這種情況下是無法滿足我們的需求的。而各個(gè)車載攝像頭廠家的產(chǎn)品各不相同,場(chǎng)景切換響應(yīng)時(shí)間也大不一樣。我們使用LB-8110輝度箱 LV2檔模擬隧道內(nèi)昏暗環(huán)境,LV10檔模擬隧道外的明亮環(huán)境,兩檔切換時(shí)間為0.2秒,測(cè)試行車記錄儀的場(chǎng)景切換時(shí)的響應(yīng)時(shí)間。0.2秒對(duì)于車載攝像頭來說,效果還是不錯(cuò)的。
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測(cè)試序號(hào)2:顏色
? ? ? ? 對(duì)于車載攝像頭的用戶來說,有點(diǎn)人可能并不太關(guān)注顏色,但實(shí)際上,一旦發(fā)生事故逃逸,如果在沒有排清車牌的情況下,交警可根據(jù)肇事逃逸車輛的車型和車身顏色輔助性的快速鎖定嫌疑車輛,車載攝像頭能否忠實(shí)地還原色彩就顯的非常重要了。顏色測(cè)試分為兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):色彩還原和顏色均勻性。
? ? ? ? 色彩還原是測(cè)試車載攝像頭在各種光照環(huán)境下還原色彩的能力,在光源箱中使用車載攝像頭拍攝24色卡,把拍攝到的畫面輸入圖像質(zhì)量測(cè)試軟件進(jìn)行對(duì)比分析,看看是否出現(xiàn)了偏色。整個(gè)測(cè)試過程與我們常用的測(cè)試卡測(cè)試過程一致,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試卡,使用車載攝像頭拍攝測(cè)試卡,然后利用軟件進(jìn)行圖像質(zhì)量分析,判斷出車載攝像頭對(duì)測(cè)試卡的色彩還原能力,及車載攝像頭色彩還原性能是否滿足需求。
24色卡,標(biāo)準(zhǔn)的24色卡車載攝像頭拍攝
顏色均勻性,顧名思義就是測(cè)試顏色是否均勻,通過影像質(zhì)量測(cè)試軟件分析各種光照環(huán)境下顏色的分布。下圖是360 J501C在A光源下的顏色均勻性測(cè)試結(jié)果,可以看到顏色并不均勻,出現(xiàn)了色斑、色環(huán)。
色彩均勻度
360 J501C顏色均勻性測(cè)試
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測(cè)試序號(hào)3:視場(chǎng)角
? ? ? ? 這里所說的視場(chǎng)角指的是車載攝像頭的可視角度。很多廠商宣稱其視場(chǎng)角時(shí),往往會(huì)說采用鏡頭視場(chǎng)角。但鏡頭視場(chǎng)角并不等于畫面視場(chǎng)角,因?yàn)槠ヅ鋵?duì)位及校正校準(zhǔn)的原因,傳感器對(duì)角線必定會(huì)小于鏡頭的像場(chǎng),所以畫面視場(chǎng)角往往會(huì)小于鏡頭視場(chǎng)角。另外對(duì)于廣角鏡頭來說,因?yàn)榛?,角落部分?jǐn)D壓了過多的景物,往往也無法分辨。所以,我們選用水平視場(chǎng)角來對(duì)各個(gè)行車記錄儀進(jìn)行評(píng)測(cè)。根據(jù)以往交通事故的統(tǒng)計(jì),前撞和側(cè)撞占了所有事故的7成以上,其中側(cè)撞占了三成,比前撞少了一成。如果去停車場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈,大家可以看到車頭左右兩側(cè)有擦痕的車輛不在少數(shù)。根據(jù)實(shí)測(cè)和計(jì)算,水平視場(chǎng)角以接近120度為佳,可覆蓋整個(gè)車頭,且3米遠(yuǎn)外即可全面覆蓋三車道,一旦發(fā)生事故,相鄰車道的車況也可一覽無余。很多廠商宣稱自家的行車記錄儀可以覆蓋三車道,其實(shí)只要視線延伸得夠遠(yuǎn),幾乎所有的行車記錄儀都能覆蓋三車道,關(guān)鍵點(diǎn)是多遠(yuǎn)才能夠覆蓋,10米外就不要拿出來說了,其中的意義不用多說。
水平視場(chǎng)角
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測(cè)試序號(hào)4:清晰度
清晰度對(duì)車載攝像頭來說非常重要,拍到是否清晰能直接判定車載攝像頭的優(yōu)劣。車載攝像頭的清晰度測(cè)試分成三個(gè)測(cè)試小項(xiàng):MTF、質(zhì)感和視覺分辨率。提起這方面的測(cè)試,就不得不提起本公司相關(guān)的測(cè)試卡、標(biāo)準(zhǔn)光源以及配套的其他產(chǎn)品及軟件了,這方面我們?cè)谛袠I(yè)里面是專業(yè)的。
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MTF
在影像質(zhì)量測(cè)試領(lǐng)域,MTF(調(diào)制解調(diào)函數(shù))用來測(cè)試相機(jī)的清晰度,可以簡單的認(rèn)知為對(duì)比度。當(dāng)黑白對(duì)比度低于10%時(shí),人眼基本上就無法分辨,所以我們也把10%MTF稱為極限分辨率。若MTF10%對(duì)應(yīng)的空間頻率達(dá)到0.5 Cycle/pixel,則可認(rèn)定鏡頭分辨率已超越傳感器,則相機(jī)像素?cái)?shù)越高,成像分辨率越高。但當(dāng)MTF10%對(duì)應(yīng)的空間頻率低于0.5Cycle/pixel 時(shí),則鏡頭的分辨率無法滿足傳感器,即相機(jī)像素高不代表成像分辨率也高,也就說會(huì)造成“浪費(fèi)”。
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車載攝像頭的水平視場(chǎng)角基本在100度以上,屬于廣角范疇。我們采用法國DxO Analyzer的MTF 魚眼測(cè)試模塊,對(duì)行車記錄儀的MTF進(jìn)行測(cè)試,分別測(cè)定畫面中心,上下左右四邊和四個(gè)角的MTF。
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MTF測(cè)試
360 J501C的MTF測(cè)試
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質(zhì)感
質(zhì)感指的是車載攝像頭拍攝的紋理細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力。很多車載攝像頭為了提高清晰度,均使用了極強(qiáng)的銳化算法,相應(yīng)的很多細(xì)節(jié)則保留較少。雖然輪廓清晰,但將人臉皮膚拍攝成膠皮,將樹冠拍攝成一團(tuán)綠,這樣的成像缺少細(xì)部層次感和質(zhì)感。紋理測(cè)試卡(落葉圖、也稱枯葉圖)是專門測(cè)試成像紋理質(zhì)感的工具,我們用它來對(duì)行車記錄儀的成像質(zhì)感保留程度進(jìn)行測(cè)試。想了解枯葉圖的測(cè)試細(xì)節(jié),可以點(diǎn)擊此處參考。
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視覺分辨率
ISO12233圖像分辨率測(cè)試卡主要測(cè)試相機(jī)能夠拍攝到黑白線對(duì),能夠分辨出來的位置,單位為LW/PH(line Width per Height,線寬每像高)。圖像分辨率越高,就能夠看清更細(xì)的黑白線對(duì)。當(dāng)然,高清1080P高度方向只有1080線,所以,對(duì)于高清視頻來說,理論上的最大值是1080LW/PH,由于拍攝環(huán)境與偏差的影響,測(cè)試結(jié)果往往在980左右。另外ISO12233 2000已經(jīng)很少用了,常用的是ISO12233 2014。
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ISO12233測(cè)試卡
ISO12233 2000 分辨率測(cè)試卡
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但是由于畸變的原因,相同大小的物體出現(xiàn)在畫面不同位置時(shí),在畫面中的大小是不一致的,對(duì)于廣角來說,畫面中心往往會(huì)比在畫面四角大很多,所以,我們會(huì)看到畫面中心的視覺分辨率會(huì)超過1080LW/PH,但相應(yīng)的四角就會(huì)差更多。車載攝像頭一般為超廣角,其對(duì)焦距離一般設(shè)置在2米以外,所以如果要測(cè)試視覺分辨率,測(cè)試卡一定會(huì)非常大。
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測(cè)試序號(hào)5:噪聲
? ? ? ? 在圖像質(zhì)量測(cè)試?yán)铮肼暿窃趫D像采集轉(zhuǎn)化的過程中,隨機(jī)加入的非線性的偽信號(hào)(注意不是日常生活中聲音信號(hào),而是電信號(hào)),如果噪聲較大,就會(huì)覆蓋正常的信號(hào),從而無法正確的還原真實(shí)的場(chǎng)景信息。行車記錄儀的噪聲測(cè)試分為兩個(gè)測(cè)試小項(xiàng):信噪比(例如很多電視節(jié)目相關(guān)的設(shè)備中,信噪比是很常見的)和動(dòng)態(tài)范圍。
? ? ? ? 空間噪聲我們使用信噪比(S/N)來衡量,信噪比越高,則畫面會(huì)更加干凈和穩(wěn)定,信噪比(S/N)越低,則畫面會(huì)看起來很嘈雜,視頻中比較明顯的就會(huì)有局部的閃動(dòng),更加極端的話,就是壞點(diǎn)、熱點(diǎn),導(dǎo)致其不會(huì)對(duì)場(chǎng)景變化做出響應(yīng)。信噪比的單位為dB, 信噪比的典型值為36~45db,高于45dB,則畫面干凈,基本察覺不到噪聲;若低于36dB,則就有明顯可感知的噪聲,畫面看起來較為嘈雜。
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信噪比測(cè)試
360 J501C信噪比測(cè)試
? ? ? ? 動(dòng)態(tài)范圍是指車載攝像頭能記錄原稿的色調(diào)范圍,即從最黑到最亮?xí)r,車載攝像頭可以分辨的最高亮度與最低亮度的比值。動(dòng)態(tài)范圍越大,能采集到的明暗范圍會(huì)更寬廣,其所能表現(xiàn)的層次越豐富。一般來說,若不做特殊處理,動(dòng)態(tài)范圍一般在8個(gè)Ev,也就是256左右,而加了HDR算法等,則可容納更多明暗對(duì)比。
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測(cè)試序號(hào)6:偽像
偽像指的是圖像發(fā)生不符合真實(shí)情況的變化,包括畸變、銳化和暗角。
畸變
? ? ? ? 畸變是照片和視頻中物體相對(duì)實(shí)物本身出現(xiàn)的扭曲和變形,可分為桶形畸變和枕形畸變,理論上來說,畸變是不可避免的,任何技術(shù)只能做到減少畸變,而不能消除畸變。對(duì)于廣角來說,一般都是桶形畸變。我們測(cè)試車載攝像頭的TV Distortion來分析各個(gè)車載攝像頭的形變量,一般來說,視場(chǎng)角越大,畸變?cè)酱蟆?/div>
水平視場(chǎng)角同為118度,但惠普F520的畸變明顯比GoPro Hero4大很多,其中心塊所占的像素?cái)?shù)更多,鼓出的效應(yīng)也更明顯。
畸變測(cè)試
?畸變測(cè)試
銳化
很多廠商會(huì)通過銳化來提升清晰度,其原理是在黑白邊界由算法人工加入比實(shí)物本身更黑和更白的邊,相當(dāng)于重新描了一次邊,適度的銳化可提升畫面清晰度,而過度的銳化則會(huì)掩蓋原有的邊緣和層次,許多細(xì)節(jié)反而會(huì)丟失。對(duì)比360 J501和惠普F520,明顯惠普F520銳化過度,如下圖:
銳化測(cè)試
?銳化測(cè)試對(duì)比
暗角
使用廣角鏡頭拍出來的照片,往往畫面的四角會(huì)較中心暗一些,通過測(cè)試視頻畫面四角相對(duì)于中心亮度下降的百分比來衡量車載攝像頭的抗暗角能力。所以很多測(cè)試過程中,會(huì)在視頻或者圖像中,中心取一點(diǎn)、四角取一點(diǎn),通過不同的計(jì)算方法來計(jì)算平均值。
暗角測(cè)試
?暗角測(cè)試
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總結(jié): 以上就是車載攝像頭的質(zhì)量測(cè)試評(píng)測(cè),提到了部分測(cè)試儀器和器材,但并不全面。如果你對(duì)這方面感興趣,歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們的銷售人員,我們將竭誠為您服務(wù)!甚至為您建個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試卡實(shí)驗(yàn)室也沒有問題。