[发明专利]镜头多个视场MTF的实时测量方法、系统、设备及存储介质

说明书

本发明涉及光学镜头评价领域，公开了一种镜头多个视场MTF的实时测量方法、系统、设备及存储介质，包括以下步骤：在镜头中的每个视场处设置光源和测试标靶；通过相机和镜头获取测试标靶的原始图像，基于采集的所述测试标靶的原始图像，预处理所述原始图像，选取标靶区域图像；循环处理所述标靶区域图像，选取刃边ROI；根据所述刃边ROI，采用刃边法计算MTF曲线。

技术领域

本发明涉及光学测试技术/光学镜头评价领域，具体涉及一种大视场镜头多个视场MTF的实时测量方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

调制传递函数(Modulation Transfer Function,MTF)，是用于评估光学系统分辨率和性能的主要指标，是对光学镜头图像解析力的重要客观评价。在光学镜头的实际过程中会加入各种公差模拟出实际的MTF曲线，但是由于结构件和镜片的加工误差，以及组装公差，实际组装的镜头MTF曲线可能与理论曲线有差别，所以需要在镜头出厂前进行MTF测试。

目前镜头MTF曲线测试的方法主要有逆投影法，对比度法和刃边法。逆投影法最为简单方便，只需将刻线通过镜头投影到墙壁上，由人工进行判断，但是由于依赖操作员经验，所以误差较大，同时只能测离散的MTF值，无法得出完整的MTF曲线；对比度法是通过镜头拍摄特殊的刻线板，刻线对应不同的空间频率，量取曲线处的对比度，即可转换成相应的MTF值，该方法相较于逆投影法更为精确，但会麻烦一些，同样也只能测离散的值；刃边法是通过计算黑白分明的斜边的边缘扩展函数(Edge Spread Function,ESF)，然后转换成线扩展函数(Line Spread Function,LSF)，然后傅里叶变换得到MTF，该方法的优点是只需拍摄一条斜边就可以得出完整的MTF曲线，但也存在缺点，需要更为严格的测试环境和测试标靶，需要先将图像保存，通过软件处理，或者需要人为选择区域，无法做到实时显示。

大视场光学镜头需要测试多个视场的调制传递函数，同时有的镜头会设有补偿量，在组装完镜头后需要先对镜头进行补偿量的调节才能使镜头正常使用，调试过程的合格与否的判断均基于MTF，所以MTF显示的快慢直接决定了此类镜头的生产效率。对于此类情况，传统刃边法很难实现，因为需要拍摄特定图卡，但是视场巨大可能找不到适配的图卡，同时图卡本身刃边的精细程度影响着测量MTF上限，可能测不了高分辨率镜头，最后需要存图通过软件人为选取每个视场计算MTF，非常麻烦。对比度法相对于传统刃边法要方便一点，只需查看并量取每个视场的线对的对比度即可进行判断，但是缺点是无法得到完整的曲线，需要测试员一直量取对比度，效率比较低。

目前应用刃边法测量MTF曲线的软件和程序都需要先手动截取一个刃边区域或者提供刃边图像才能计算出曲线，只能得出某个时刻的静态曲线，无法做到实时观测MTF曲线，同时，对于大视场镜头需要测试多个视场的MTF曲线，而目前的测量方法中鲜有能只通过一幅图同时得出不同视场的MTF。在镜头生产中，有的大视场镜头需要先进行补偿量调试才能正常使用，调试过程需要先调试然后停下查看各个视场的像质，很不方便。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种大视场镜头多个视场MTF的实时测量方法、系统、设备及存储介质，在传统刃边法的基础上进行了改进升级，使测试过程减少人为的操作，提高测试效率，做到能够实时同步显示大视场广角镜头多个视场的MTF曲线，方便进行镜头的实时调试。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种镜头多个视场MTF的实时测量方法，各视场设有光源和测试标靶，包括：

基于所述测试标靶的原始图像，根据设置所述原始图像上像素点灰度值的图像处理结果所获取目标位置信息的预处理过程，进而分割原始图像，获得仅包含单个所述测试标靶的标靶区域图像；

对多个所述标靶区域图像，基于测试标靶的区域分类，对所述测试标靶区域图像的处理，得到所述测试标靶中心的坐标信息；

根据所述测试标靶中心的坐标信息，选取刃边ROI；