使用 SFRreg 第一部分

Imatest SFRreg可对包含定位标记图案(由两个亮象限和两个暗象限组成的圆圈)的图像进行高度自动化的清晰度(以空间频率响应 (SFR) 表示,也称为调制传递函数 (MTF) )和横向色差测量。与标准测试图不同,这些图案无需位于平面上。由于感兴趣区域 (ROI) 的检测是自动的,因此可以根据需要放置在任何位置。根据图像来源的不同,它们具有多种优势。您可以

  • 使用紧凑型投影系统(例如准直器或打印靶)在无穷远处(或任何选定的距离)测试图像。
  • 测量超广角(鱼眼镜头)(视角超过 180 度)镜头的锐度,这类镜头在图像边缘附近的 MTF 无法用单个平面测试卡测量。这需要使用一组测试卡,每张测试卡上都有一个独立的定位标记。测试卡正对相机时效果最佳。
  • 在单张图像中测量多个距离处的清晰度。这有助于测试对焦精度和景深。如果距离差异较大,我们建议在更远的距离使用更大的测试卡。
  • 在需要超大视场角(例如,在非常远的距离)的情况下测量清晰度——远大于单张图表所能打印的范围。如有需要,可将多张大型定位标记图表放置在较大的区域内。
  • 使用多张大型测试卡来测量超高分辨率相机(>5000万像素)的清晰度,这些测试卡应覆盖比单张测试卡更大的视野范围。测试卡的尺寸不必像SFRplus或eSFR ISO测试卡那样大。
注册标记注册商标

像右图所示的对位标记图表可以从 Imatest 商店购买,也可以用高质量的喷墨打印机打印。

SFRreg Overview▶
SFRreg 概述
在YouTube上观看。

要分析的区域的详细信息基于用户输入的标准(类似于SFRplus或eSFR ISO ,两者非常相似)。

清晰度源自注册标记内明暗倾斜边缘的对比度,具体描述请参见“清晰度:它是什么以及如何测量?” 。SFRreg 可以处理各种相机宽高比和图表排列方式。

如果图像已被自动图表识别功能识别,则会自动选择 SFRreg 分析。否则,可以从目标的“特色”或“清晰度”部分中选择。

分析模式可在以下几种模式之间切换:

  • 交互式模式允许您选择设置并以交互方式详细查看结果。保存的设置将用于以下自动模式或Imatest IT 。
  • 自动(批量)模式无需用户额外输入即可自动运行。感兴趣区域 (ROI) 会根据交互模式下保存的设置自动定位。这使得可以使用相同的设置分析不同尺寸和取景的图像。自动模式可处理批量文件,尤其适用于自动化测试,因为自动化测试中图像的取景可能各不相同。

SFRreg 以两种模式运行。

  • 交互式/设置模式(可通过在Imatest主窗口中按Rescharts ,然后选择10. SFRreg ,或按SFRreg 设置,或按交互式/后处理器下拉菜单,然后选择SFRreg 设置来运行)允许您选择设置并以交互方式详细检查结果。保存的设置将用于自动模式。
  • 自动模式(可通过按下SFRreg Auto或在Imatest主窗口中按下“固定模块”下拉菜单,然后选择SFRreg来运行)无需用户额外输入即可自动运行。ROI 会根据交互式/设置模式下保存的设置自动定位。这使得无需更改设置即可分析不同尺寸和取景的图像。自动模式适用于处理大量文件,尤其适用于取景可能因图像而异的自动化测试。

本文档介绍了SFRreg ,并解释了如何获取和拍摄图表。第二部分展示了如何在 Rescharts 中交互式运行 eSFR ISO,以及如何保存设置以进行自动运行。第三部分和第四部分分别展示了斜边测量和其他测量方法的结果。

来自目标投影系统的SFRreg图像

Imatest SFRreg 专为处理来自远程目标投影系统的图像而设计,该系统由多个投影仪组成,这些投影仪将定位标记图案投射到相机上。这些图案在相机上呈现无限远焦点。下图显示了一个典型图像。
Optikos_9_proj_640W
由9投影仪系统获取的图像

来自任意阵列印刷的套准标记图的SFRreg图像

SFRreg 也适用于打印的定位标记图案,这些图案可以放置在图像中的任何位置。对于超广角(鱼眼镜头),这些标记图案应正对着相机。您还可以向图像中添加其他图表(通常是彩色或灰度图表)以进行其他测量。

SFRreg_webdemo
鱼眼镜头拍摄的图像,带有朝向相机的定位标记图表
SFRreg 图表打印选项(可在订购时选择)
 选项笔记
媒体喷墨(反射式),
喷墨(透射式)
LVT薄膜(透射式)
喷墨(反射式)色卡通常是最实用的选择,但对于超鱼眼镜头来说,照明可能比较困难。透射式色卡与低成本的灯箱配合使用效果很好。LVT色卡价格相对较高,而且对于大多数应用来说可能过于精细。
对比
4:1,10:1
新的 ISO 12233:2014 标准规定对比度为 4:1,在光线严重衰减导致信号强度降低、 清晰度指标重复性下降的情况下,10:1 的对比度效果会更好。
表面哑光或半光泽半光泽面更容易产生眩光(镜面反射),尤其是在使用广角镜头时。哑光面更适合大多数应用场景,特别是广角镜头或光线条件复杂的环境。
形状圆形
椭圆形(4:3 或 16:9)
圆形海图适用于大多数应用场景。椭圆形海图在极端鱼眼镜头的外缘附近可能效果更好。

SFRreg 中心图表

SFRreg_center_chart_90H尽管 SFRreg 测试卡的主要目的是允许在相机视场 (FoV) 内的任意位置(以及任意距离,以实现最大的通用性)进行 MTF 测量,但用户可能还需要在相机视场中心附近进行密集的 MTF 测量,以及色调响应、噪声和色彩测量。为了使这些测量更加便捷,我们开发了SFRreg 中心测试卡(类似于 ISO 12233:2014 测试卡)。

注意:在Imatest 5.0 之前的版本中,此目标不会自动执行颜色、色调、噪声、倾斜、旋转、视场角或失真计算。除视场角和失真外,所有其他计算功能都将在 5.0 版本中添加。

此图表可放置于图像中心区域,通常水平视角为 90 至 100 度(但也支持其他角度)。右侧所示为 90 度图表。它与位于图像其他位置的单个 SFRreg 图表配合使用,通常面向图像(而非位于图表中心平面)。下方展示了一些可能的布局俯视图(适用于 240 度相机视场角)。两侧的图表通常代表位于相机视场四个角(以及可能两侧)的两个(或更多)图表。这些仅为建议:根据视场角和相机像素分辨率,其他布局可能效果更佳。例如,对于较小的视场角,可能只需在四个角各添加一组图表即可。

SFRreg_arrangement_outerSFRreg_arrangement_inner
SFRreg 单图表中的圆圈应有圆直径。
大致等于中心图表中的外椭圆。
SFRreg 单图表中的圆圈应有圆直径。
大约等于中心图表中的内圆。

当使用具有预期视野的鱼眼镜头拍摄这两种布置时,得到的图像看起来大致如下。

SFRreg 设置窗口的一部分,用于显示包含 SFRreg 中心图表和四个独立图表的图像。
视场角约为180度。已选择19个注册标记。

确保自动检测和准确测量的技巧

使用 SFRreg 中心图时,请按照与其他分辨率测试图相同的建议进行拍摄。这包括均匀照亮测试图、选择合适的尺寸和距离,以及确保合理的曝光。

同样,任何单个SFRreg目标都应放置在距离相机足够远的位置,以确保其打印分辨率不会影响成像效果。由于SFRreg目标可以放置在场景中的任何位置,因此无法推荐典型的照明设置。虽然均匀的照明对于倾斜边缘分析和SFRreg目标的自动检测都至关重要,但这并非总是能够实现的。

SFRreg标记的位置应避免纯水平、垂直或45度角边缘。典型边缘与水平或垂直方向的夹角为2-7度,但其他方向(例如矢状/子午线方向)的边缘也是可以接受的。

为了使自动检测程序正常工作,应尽可能严格地遵循以下准则:

获取图表

您可以在Imatest 商店购买各种喷墨介质(反射式和透射式)的注册标记图表(其他介质可按需提供)。

虽然我们建议您购买图表,但您也可以使用照片级喷墨打印机打印,不过您需要优质的打印材料、熟练的打印技巧以及色彩管理方面的知识。更多详情,请访问 SVG 图表页面。以下是推荐的设置。

sfrreg_qudarant_test_charts打印 SFRreg 注册标记图案的典型设置

  • 圆的直径/高度应为 0.9 或更小。如果设置为 1(导致圆延伸到图表边缘),则检测可能会失败。
  • 我们建议在典型的(嘈杂的)环境中将对比度设置为 10。这通常足以避免饱和(但如果环境中的干扰特征相对较少,不会影响检测,则建议使用对比度设置为 4)。
  • 对于偏离标准鱼眼畸变的特殊情况,可以使用椭圆镜版本。这种情况通常发生在视场角大于 180 度时。
sfrreg_center_test_charts_setting
SFRreg 中心图的典型设置(水平角度为 90 度)

图表可以用喷胶(例如 3M ™ 77 或 Photo Mount)或双面胶带(例如 3M ™ #568 可定位安装胶)粘贴在 1/2 英寸(12.5 毫米)厚的泡沫板上。1/2 英寸厚的泡沫板比标准的 1/4 英寸或 3/8 英寸厚的泡沫板更平整。PVC 板也很有前景:它可能更耐用,而且有多种尺寸可供选择。

第二部分:在 Imatest 中运行 SFRreg

现在测试已经设置完毕,您可以运行分析,然后查看倾斜边缘结果或SFRreg的其他结果或SFRreg 中心图。