序號 | 測試項目 | 測試子項目 | 測試目的 |
1 | 曝光 | 曝光范圍 | 測試夜晚至白天(夏天晴天中午)是否均能正確曝光 |
場(chǎng)景切換響應時(shí)間 | 測試車(chē)輛進(jìn)出隧道環(huán)境亮度突變時(shí)能否快速自適應 | ||
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(huà)面內色彩分布是否均勻 | ||
3 | 視場(chǎng)角 | 水平視場(chǎng)角 | 行車(chē)記錄儀是否滿(mǎn)足廣角及其標稱(chēng)值 |
4 | 清晰度 | MTF | 測試畫(huà)面清晰度,鏡頭是否滿(mǎn)足Sensor |
質(zhì)感 | 細節紋理質(zhì)感的保留能力 | ||
視覺(jué)分辨率 | 測試行車(chē)記錄儀的視覺(jué)極限分辨率 | ||
5 | 噪聲 | ||
信噪比 | 信噪比越高,則畫(huà)面會(huì )更加干凈和穩定,信噪比(S/N)越低,則畫(huà)面會(huì )看起來(lái)很嘈雜 | ||
動(dòng)態(tài)范圍(寬容度) | 對比度(能夠分辨的最亮,能夠分辨的最黑),最亮為接近過(guò)曝的亮度,最黑為只剩下噪聲最亮的黑 | ||
6 | 偽像 | 畸變 | 相對實(shí)物出現的扭曲和變形? |
暗角 | 畫(huà)面邊角部分相對中間部分下降量 | ||
銳化 | 照片中由銳化算法加入的比實(shí)物對比度更高的黑白邊。 |
測試序號1:曝光,曝光測試包括兩個(gè)測試小項:曝光范圍和場(chǎng)景切換響應時(shí)間。
? ? ? ? 曝光范圍:指的是測試車(chē)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(wàn)Lux,模擬夏天晴天中午)的亮度環(huán)境,也可以使用國內天友利品牌的標準光源,以確認車(chē)載攝像頭在這些環(huán)境中是否可以正確曝光。
? ? ? ? 場(chǎng)景切換響應時(shí)間:是指車(chē)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(chē)載攝像頭切換顯示所需要的響應時(shí)間,場(chǎng)景環(huán)境切換響應時(shí)間越短,產(chǎn)品越優(yōu)秀。一般來(lái)說(shuō),車(chē)載攝像頭在明暗情景切換時(shí),會(huì )短暫得出現“一片白”或者“一片黑”,這種情況下是無(wú)法滿(mǎn)足我們的需求的。而各個(gè)車(chē)載攝像頭廠(chǎng)家的產(chǎn)品各不相同,場(chǎng)景切換響應時(shí)間也大不一樣。我們使用LB-8110輝度箱 LV2檔模擬隧道內昏暗環(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,測試行車(chē)記錄儀的場(chǎng)景切換時(shí)的響應時(shí)間。0.2秒對于車(chē)載攝像頭來(lái)說(shuō),效果還是不錯的。
測試序號2:顏色
? ? ? ? 對于車(chē)載攝像頭的用戶(hù)來(lái)說(shuō),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(méi)有排清車(chē)牌的情況下,交警可根據肇事逃逸車(chē)輛的車(chē)型和車(chē)身顏色輔助性的快速鎖定嫌疑車(chē)輛,車(chē)載攝像頭能否忠實(shí)地還原色彩就顯的非常重要了。顏色測試分為兩個(gè)測試小項:色彩還原和顏色均勻性。
? ? ? ? 色彩還原是測試車(chē)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(chē)載攝像頭拍攝24色卡,把拍攝到的畫(huà)面輸入圖像質(zhì)量測試軟件進(jìn)行對比分析,看看是否出現了偏色。整個(gè)測試過(guò)程與我們常用的測試卡測試過(guò)程一致,在標準環(huán)境下使用標準測試卡,使用車(chē)載攝像頭拍攝測試卡,然后利用軟件進(jìn)行圖像質(zhì)量分析,判斷出車(chē)載攝像頭對測試卡的色彩還原能力,及車(chē)載攝像頭色彩還原性能是否滿(mǎn)足需求。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?標準的24色卡車(chē)載攝像頭拍攝
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顏色均勻性,顧名思義就是測試顏色是否均勻,通過(guò)影像質(zhì)量測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(yíng)光源下的顏色均勻性測試結果,可以看到顏色并不均勻,出現了色斑、色環(huán)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?360 J501C顏色均勻性測試
測試序號3:視場(chǎng)角
? ? ? ? 這里所說(shuō)的視場(chǎng)角指的是車(chē)載攝像頭的可視角度。很多廠(chǎng)商宣稱(chēng)其視場(chǎng)角時(shí),往往會(huì )說(shuō)采用鏡頭視場(chǎng)角。但鏡頭視場(chǎng)角并不等于畫(huà)面視場(chǎng)角,因為匹配對位及校正校準的原因,傳感器對角線(xiàn)必定會(huì )小于鏡頭的像場(chǎng),所以畫(huà)面視場(chǎng)角往往會(huì )小于鏡頭視場(chǎng)角。另外對于廣角鏡頭來(lái)說(shuō),因為畸變,角落部分擠壓了過(guò)多的景物,往往也無(wú)法分辨。所以,我們選用水平視場(chǎng)角來(lái)對各個(gè)行車(chē)記錄儀進(jìn)行評測。根據以往交通事故的統計,前撞和側撞占了所有事故的7成以上,其中側撞占了三成,比前撞少了一成。如果去停車(chē)場(chǎng)轉一圈,大家可以看到車(chē)頭左右兩側有擦痕的車(chē)輛不在少數。根據實(shí)測和計算,水平視場(chǎng)角以接近120度為佳,可覆蓋整個(gè)車(chē)頭,且3米遠外即可全面覆蓋三車(chē)道,一旦發(fā)生事故,相鄰車(chē)道的車(chē)況也可一覽無(wú)余。很多廠(chǎng)商宣稱(chēng)自家的行車(chē)記錄儀可以覆蓋三車(chē)道,其實(shí)只要視線(xiàn)延伸得夠遠,幾乎所有的行車(chē)記錄儀都能覆蓋三車(chē)道,關(guān)鍵點(diǎn)是多遠才能夠覆蓋,10米外就不要拿出來(lái)說(shuō)了,其中的意義不用多說(shuō)。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水平視場(chǎng)角
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測試序號4:清晰度
? ? ? ? 清晰度對車(chē)載攝像頭來(lái)說(shuō)非常重要,拍到是否清晰能直接判定車(chē)載攝像頭的優(yōu)劣。車(chē)載攝像頭的清晰度測試分成三個(gè)測試小項:MTF、質(zhì)感和視覺(jué)分辨率。提起這方面的測試,就不得不提起本公司相關(guān)的測試卡、標準光源以及配套的其他產(chǎn)品及軟件了,這方面我們在行業(yè)里面是專(zhuān)業(yè)的。
MTF
? ? ? ? 在影像質(zhì)量測試領(lǐng)域,MTF(調制解調函數)用來(lái)測試相機的清晰度,可以簡(jiǎn)單的認知為對比度。當黑白對比度低于10%時(shí),人眼基本上就無(wú)法分辨,所以我們也把10%MTF稱(chēng)為極限分辨率。若MTF10%對應的空間頻率達到0.5 Cycle/pixel,則可認定鏡頭分辨率已超越傳感器,則相機像素數越高,成像分辨率越高。但當MTF10%對應的空間頻率低于0.5Cycle/pixel 時(shí),則鏡頭的分辨率無(wú)法滿(mǎn)足傳感器,即相機像素高不代表成像分辨率也高,也就說(shuō)會(huì )造成“浪費”。
車(chē)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(yú)眼測試模塊,對行車(chē)記錄儀的MTF進(jìn)行測試,分別測定畫(huà)面中心,上下左右四邊和四個(gè)角的MTF。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?360 J501C的MTF測試
質(zhì)感
? ? ? ? 質(zhì)感指的是車(chē)載攝像頭拍攝的紋理細節表現能力。很多車(chē)載攝像頭為了提高清晰度,均使用了極強的銳化算法,相應的很多細節則保留較少。雖然輪廓清晰,但將人臉皮膚拍攝成膠皮,將樹(shù)冠拍攝成一團綠,這樣的成像缺少細部層次感和質(zhì)感。紋理測試卡(落葉圖、也稱(chēng)枯葉圖)是專(zhuān)門(mén)測試成像紋理質(zhì)感的工具,我們用它來(lái)對行車(chē)記錄儀的成像質(zhì)感保留程度進(jìn)行測試。想了解枯葉圖的測試細節,可以點(diǎn)擊此處參考。
視覺(jué)分辨率
? ? ? ? ISO12233圖像分辨率測試卡主要測試相機能夠拍攝到黑白線(xiàn)對,能夠分辨出來(lái)的位置,單位為L(cháng)W/PH(line Width per Height,線(xiàn)寬每像高)。圖像分辨率越高,就能夠看清更細的黑白線(xiàn)對。當然,高清1080P高度方向只有1080線(xiàn),所以,對于高清視頻來(lái)說(shuō),理論上的最大值是1080LW/PH,由于拍攝環(huán)境與偏差的影響,測試結果往往在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 2000 分辨率測試卡
? ? ? ? 但是由于畸變的原因,相同大小的物體出現在畫(huà)面不同位置時(shí),在畫(huà)面中的大小是不一致的,對于廣角來(lái)說(shuō),畫(huà)面中心往往會(huì )比在畫(huà)面四角大很多,所以,我們會(huì )看到畫(huà)面中心的視覺(jué)分辨率會(huì )超過(guò)1080LW/PH,但相應的四角就會(huì )差更多。車(chē)載攝像頭一般為超廣角,其對焦距離一般設置在2米以外,所以如果要測試視覺(jué)分辨率,測試卡一定會(huì )非常大。
測試序號5:噪聲
? ? ? ? 在圖像質(zhì)量測試里,噪聲是在圖像采集轉化的過(guò)程中,隨機加入的非線(xiàn)性的偽信號(注意不是日常生活中聲音信號,而是電信號),如果噪聲較大,就會(huì )覆蓋正常的信號,從而無(wú)法正確的還原真實(shí)的場(chǎng)景信息。行車(chē)記錄儀的噪聲測試分為兩個(gè)測試小項:信噪比(例如很多電視節目相關(guān)的設備中,信噪比是很常見(jiàn)的)和動(dòng)態(tài)范圍。
? ? ? ? 空間噪聲我們使用信噪比(S/N)來(lái)衡量,信噪比越高,則畫(huà)面會(huì )更加干凈和穩定,信噪比(S/N)越低,則畫(huà)面會(huì )看起來(lái)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(huà),就是壞點(diǎn)、熱點(diǎn),導致其不會(huì )對場(chǎng)景變化做出響應。信噪比的單位為dB, 信噪比的典型值為36~45db,高于45dB,則畫(huà)面干凈,基本察覺(jué)不到噪聲;若低于36dB,則就有明顯可感知的噪聲,畫(huà)面看起來(lái)較為嘈雜。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 360 J501C信噪比測試
? ? ? ? 動(dòng)態(tài)范圍是指車(chē)載攝像頭能記錄原稿的色調范圍,即從最黑到最亮時(shí),車(chē)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,其所能表現的層次越豐富。一般來(lái)說(shuō),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比。
測試序號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實(shí)物本身出現的扭曲和變形,可分為桶形畸變和枕形畸變,理論上來(lái)說(shuō),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。對于廣角來(lái)說(shuō),一般都是桶形畸變。我們測試車(chē)載攝像頭的TV Distortion來(lái)分析各個(gè)車(chē)載攝像頭的形變量,一般來(lái)說(shuō),視場(chǎng)角越大,畸變越大。
如下圖,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數更多,鼓出的效應也更明顯。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 畸變測試
銳化
? ? ? ? 很多廠(chǎng)商會(huì )通過(guò)銳化來(lái)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,相當于重新描了一次邊,適度的銳化可提升畫(huà)面清晰度,而過(guò)度的銳化則會(huì )掩蓋原有的邊緣和層次,許多細節反而會(huì )丟失。對比360 J501和惠普F520,明顯惠普F520銳化過(guò)度,如下圖:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?銳化測試對比
暗角
? ? ? ? 使用廣角鏡頭拍出來(lái)的照片,往往畫(huà)面的四角會(huì )較中心暗一些,通過(guò)測試視頻畫(huà)面四角相對于中心亮度下降的百分比來(lái)衡量車(chē)載攝像頭的抗暗角能力。所以很多測試過(guò)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(guò)不同的計算方法來(lái)計算平均值。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 暗角測試
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總結:
? ? ? ? 以上就是車(chē)載攝像頭的質(zhì)量測試評測,提到了部分測試儀器和器材,但并不全面。如果你對這方面感興趣,歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們的銷(xiāo)售人員,我們將竭誠為您服務(wù)!甚至為您建個(gè)標準的測試卡實(shí)驗室也沒(méi)有問(wèn)題。
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