镜头远心度测试方法

第２９卷第ｌ０期　

２０１２年１０月　计算机应用与软件　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．１０　

０ｃｔ．２０１２　

基于特征像分析的光学镜头ＭＴＦ测试方法的研究　

张学斌徐大诚　

（苏州大学电子信息学院江苏苏州２１５００６）　

摘要　光学镜头的ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）是一个准确、客观并且定量的成像质量评价指标。采用基于特征像分析　的ＭＴＦ测试方法，重点对刀口法进行改进，提出自适应平均行数算法和微倾刀口法。通过ＭＡＴＬＡＢ进行实验仿真，获得的值与　ＩＭＡＴＥＳＴ模拟仿真的值在空间频率较低时误差控制在５％以内。实验结果证明了ＭＴＦ计算值的可靠性；该方法具有数据处理简　单、成本低、操作简便等优点。　

关键词　调制传递函数　中值滤波　自适应平均行数　微倾刀口　

中图分类号ＴＰ３９　文献标识码Ａ　

ＤＯ１：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—３８６ｘ．２０１２．１０．Ｏ４４　

ＲＥＳＥＡＲＣＨ　ｏＮ　ＭＴＦ　ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ　ｏＦ　ｏＰＴＩＣＡＬ　ＬＥＮＳ　ＢＡＳＥＤ　ＯＮ　ＳＰＥＣＩＡＬ　

ｏＢＪＥＣＴ　ＩＭＡＧＥ　ＡＮＡＬＹＳＩＮＧ　

Ｚｈａｎｇ　Ｘｕｅｂｉｎ　Ｘｕ　Ｄａｃｈｅｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｏｃｈｏｗ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｕｚｈｏｕ　２１５００６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＭＴＦ　ｏｆ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｌｅｎｓ　ｉｓ　ａｎ　ａｃｃｕｒａｔｅ，ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ｉｍａｇｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ．ＭＴＦ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｏｂｊｅｃｔ　ｉｍａｇｅ　ａｎａｌｙｓｉｎｇ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ，ｉｎ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｋｎｉｆｅ—ｅｄｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｄａｐｔｉｖｅ　ａｖｅｒａｇｅ　ｒｏｗｓ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｌａｎｔ　ｋｎｉｆｅ—ｅｄｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｓｉｍｕｌ￣ｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＭＡＴＬＡＢ，ｔｈｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｖａｌｕｅｓ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｅｒｒｏｒ　ｗｉｔｈｉｎ　５％ｉｎ　ｌｏｗｅｒ　ｓｐａｔｉａｌ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ＩＭＡＴＥＳＴ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔ　

镜头跑焦的直观简单测试

1： 下载此图片（跑焦测试靶纸），打印，可以按A4纸打印，只要打印结果图上1厘米与实际厘米接近即可。 或者按照样式，自己画制、打印。 2： 按照图片样子，折叠。要求大致平整即可。

3： 在明亮光线下，用三脚架，正对准中心十字标（垂直），对焦（自动、手动均可），自拍或者预升反光板或快门线拍摄。 用该镜头最大光圈以最浅景深便于检测。 4： 看结果，应该是焦点十字线最清晰，也就是0刻度最清晰，其他刻度模糊且越远离0刻度越模糊。如果跑焦，就是O刻度模糊，其他部位清晰。并且哪个部位数字清晰就是跑到哪里了，跑了多少也一目了然。象下图这样，0部位不清晰而下部1、2厘米处清晰，那就是大概跑焦1.5厘米左右,且是“内跑”--比实际焦点短。

值得说明是，普通摄影镜头多少都有跑焦现象，有些是很小很小，得用仪器测试。但对于人眼来说，看不出来、也无所谓的，大家熟悉景深的原理、弥散圆的原理就明白了。不必过分担心跑焦问题。即便是1、2厘米少量跑焦，但对于用小光圈拍摄风景类的照片，更没有什么影响。但对于拍摄只有几厘米大的物体--微距摄影来说，应该引起重视。有些人喜欢用大光圈拍摄MM的头部特写，那就要注意，否则可能是鼻尖清晰而作为重点的眼睛却相对模糊。熟悉自己手中现有的镜头，在拍摄的时候针对镜头特点加以正确的使用或调整，是一个成熟的有经验的摄影者必备的。

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监控相机镜头评价指标及测试方法初探 1 前言 监控是CCD成像器件诞生后最早进入现实应用的领域之一。早期，由于监控目的和成本约束，对成像分辨率和像质要求均比较低。随着CCD器件发展以及周边电子产品（记录、存贮、处理等）性能提升和价格平抑，高品质的监控需求逐步实现技术可行，从标准视频格式到标清格式，再到目前的高清格式，高清监控已经成为主流发展趋势。 分辨率不断提高带来的好处是可以看到更多细节，为后期的处理、识别等应用带来更多信息素材，但同时也要求与之密切相关的光学系统提升才能得以保障。光学系统主要指成像镜头。在高清监控应用中，由于分辨率大幅提升，传统的CCTV镜头已经很难实现匹配，新应用中的镜头在重要光学参数上已经接近专业摄影镜头的要求。尽管如此，由于监控相机的特性，镜头的要求与传统摄影镜头又有所区别。 根据监控的基本要求以及当前监控相机的参数特点，对监控镜头的要求主要应从以下几个方面考虑。 1. 焦距与视场角：监控的一项重要指标是工作距离与监控范围，相机一旦选定，上述指标主要由镜头的焦距和视场角决定。 2. 清晰度与MTF：图像能否捕捉到足够的细节信息，与相机的分辨率关系很大，而镜头则是保障成像质量的重要约束。 3. 场曲和像散：同上，视场边缘位置的MTF相对中心位置的退化，即边缘清晰度下降。 4. 自动变焦和自动对焦：当改变视场范围和对重点监控区域改变分辨率时，需要自动变焦来实现，此过程中自动对焦必不可少。 5. 色散：不同光谱的光线经过镜头后像点的分离，彩色监控中控制色散尤为重要。 6. 自动光圈（F数）：全天候监控时，环境光强度变化时，镜头应具备自动调节能力。 7. 抗逆光：局部强光，如日光反射、强光灯等会导致图像的像质下降，需要镜头具备一定的抗逆光能力。 8. 其他（偏振、滤光）：一些特殊要求下，需要特定光谱或抗眩光成像时，需要考虑镜头镀滤光膜或偏光膜。

远心镜头如何进行参数选型

远心镜头是一种用于工业视觉领域的光学镜头，广泛应用于机器视觉、自动化检测等领域。在选择远心镜头时，需要考虑许多参数，包括工作距离、视场角、焦距等。本文将详细介绍远心镜头参数的意义和选择方法。

工作距离

远心镜头的工作距离，也叫作工作距，指的是从镜头到被测物体的最短距离。不同的远心镜头工作距离不同，通常在100mm至300mm之间。

选择工作距离需要考虑被测物体的大小和工作场景的环境。如果被测物体较小，比如小于50mm，那么工作距应该选择较小的镜头，以保证能够清晰地观察被测物体。如果被测物体较大，那么就需要选择较大的工作距离的镜头。此外，工作场景的环境也应该考虑，如果环境狭小，需要选择较短的工作距离镜头。

视场角

视场角是指镜头所能捕获到的场景大小，通常用度数来表示。例如，30mm镜头的视场角能够捕获到400mm×300mm的场景。视场角与焦距有关，焦距越大，视场角越小，焦距越小，视场角越大。

在选择视场角时需要考虑被测物体的大小和工作场景，如果被测物体较小，则需要选择较小的视场角，以便捕获到被测物体的全部内容。如果被测物体较大，则需要选择较大的视场角，以便在一定距离内捕获到其全部内容。此外，还需要考虑工作场景是否需要全景视野，如果需要，则需要选择大视场角的远心镜头。

焦距

远心镜头的焦距是指镜头的焦点到像面的距离。焦距越大，放大率越小，视场角越小。焦距和工作距离有关，通常，大工作距离的远心镜头焦距也会相对较大。

在选择焦距时，需要考虑被测物体的大小、所需放大率和工作距离。如果比较小的被测物体需要高放大率时，需要使用较大焦距的远心镜头。如果远心镜头所需工作距离较远，则需要使用较大焦距的镜头来压缩远心镜头的感光面积。

其他参数

除了工作距离、视场角和焦距，还有许多其他参数需要考虑。例如，光学畸变需要保持在一定范围内，否则会影响成像效果；分辨率需要达到应用要求；光学线性度需要保持在一定水平。 总结