传输型CCD 相机成像分辨率自动测试研究

分辨率测试的主要环节是求得靶标影像对比度。

为获得良好的靶标成像效果以及便于理论分析计算，对本系统测试用靶标突破了传统靶标的制作模式，根据需要确定其明暗条纹按单一方向逐级渐变的形式制作，每一级整体宽度及内部条纹宽度固定，而随着级数增加条纹宽度逐级变窄。测试时，CCD相机对靶标成像后，以每一级明暗条纹影像中一定范围的像素点作为一个图像样本，每个样本计算时选取的像素点数定为200×100,则通过样本对比度分析判断，进而转换计算得出CCD相机分辨率的过程如下：

(1)通过数值判断，求得样本区域内最大灰度值Imax和最小灰度值Imin ,进而求得二者的均值I均作为明暗条纹的分界值;

(2)以I均为界值，逐行判断为亮条纹或暗条纹，进而分别求出明暗条纹区域内灰度均值 Imax 和 Imin ;(3)利用靶标影像区域外的像素点平均灰度值计算取得背景强度Ib ;

(4)将 Imax 、Imin 及Ib 代入公式(6)，计算求得此样本的整体对比度;

(5)通过将样本对比度与基准对比度比较，判断此样本是否可分辨;

(6)经过逐级判断，直至确认图像样本达到的极限分辨水平，最后经系统折算求出相机所达到的整机分辨率。

在人工判读成像分辨率时要求靶面上每个单元中不同方向的条纹均能分辨，才能确认分辨这个单元，因此在自动测试时需要按现行通用标准将靶标调整两个方向分别成像，取其中计算所得的最低分辨率值作为最终的测试结果。

3 测试结果分析

针对某型CCD 相机，按人工判读测试和自动测试两种方法，分别利用标准靶标和渐变光栅靶标取得了相应的分辨率测试数据，两种测试方法取得的分辨率结果见表1,表2.

通过对表1,表2比较分析可知，两种测试方法的结果相差不大，误差不超过一组分辨单元，属于可接受的误差范围。

4 结论

本文提出的CCD 相机分辨率自动测试方法，实现了对相机整机核心技术指标的客观评价，避免了人为因素的影响。而且，该方法可适应于各种CCD相机，对应不同类型的相机只要将图像数据采集接口和通信协议进行相应改造，即可方便快捷完成测试，给出分辨率结果，这对于做好批量生产CCD 相机的质量测试具有很高的实用性。