太陽光模擬器模擬太陽光，提供穩(wěn)定光照環(huán)境。文章介紹了汽車前置攝像頭視場角、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、亮度、照度、自動(dòng)增益、白平衡、色彩還原和鬼像等汽車攝像頭性能的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)。

視場角測試

標(biāo)準(zhǔn)的3.10章節(jié)中定義了視場角（field viewing angle）是指在光學(xué)儀器中，以光學(xué)儀器的鏡頭中心為頂點(diǎn),被測目標(biāo)的物像可通過鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)成的夾角為視場角。并規(guī)定了以下要求：

表 3

1、測試條件
光源：D65 (范圍：6500K士325K)
照度：800Lux ± 80Lux
圖像表面的光照均勻性應(yīng)大于90%

2、視場角測試布置圖

圖 1

3、測試步驟
a) 將被測設(shè)備水平固定在分度盤中心，被測設(shè)備鏡頭面與測試圖卡的距離為500mm，鏡頭中心應(yīng)與分度盤中心保持一致;
b) 轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤使測試卡豎標(biāo)線出現(xiàn)在監(jiān)視器顯示界面的最左側(cè)，讀取轉(zhuǎn)角值∠a，反向調(diào)節(jié)分度盤使測試卡豎標(biāo)線出現(xiàn)在監(jiān)視器顯示界面的最右側(cè)，讀轉(zhuǎn)角值∠b，則∠b與∠a之差即HFOV;
c) 被測設(shè)備旋轉(zhuǎn)90°固定在轉(zhuǎn)臺中心，同理可測量出VFOV。

4、結(jié)果說明

按上述測試方法，產(chǎn)品視場角應(yīng)符合表3的規(guī)定。

信噪比測試

標(biāo)準(zhǔn)的3.7章節(jié)中定義了信噪比（signal noise ratio）是指視頻信號的大小與噪聲信號(無用信號)大小的比例，以dB為單位。并規(guī)定了以下要求：

表 5

1、測試條件
① 光源：D50
② 背光亮度均勻性≥90%
③ 亮度的幅度變化≤2%
④ 光源亮度調(diào)節(jié)：輸出0ECF卡的18%灰色塊區(qū)域亮度數(shù)字化值為110~ 130(推薦值為118)（可參考ISO 15739中5.4.3）

2、測試設(shè)備搭建

（參考圖3），滿足GB/T 19894要求的OECF測試圖卡

圖 3

3、測試步驟
a) HFOV<140°
產(chǎn)品選取各階灰度塊中心不小于64 X 64像素;
HFOV≥ 140°
產(chǎn)品選取各階灰度塊中心不小于45X 45像素。
b)使用圖像處理軟件， 根據(jù)IS0 15739附錄B進(jìn)行分析，獲得所有色塊SNR的總平均值作為評測值。

4、結(jié)果說明

按照上述測試方法，產(chǎn)品的信噪比應(yīng)符合表5的規(guī)定。

動(dòng)態(tài)范圍
標(biāo)準(zhǔn)的3.9 章節(jié)中定義了動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic Range) 是指攝像設(shè)備能夠記錄的從最黑到最白之間的最大影調(diào)范圍。動(dòng)態(tài)范圍越大說明拍攝的影像層次越分明。所有超出動(dòng)態(tài)范圍之外的曝光值都只能記錄為黑或白。它實(shí)際上描述了攝像設(shè)備記錄影像灰階等級的能力，可用灰階測試圖卡的灰階級數(shù)表達(dá)。并規(guī)定了以下要求：

表 6

1、測試條件
① 光源：D50
② 背光亮度均勻性≥90%
③ 亮度的幅度變化≤2%
④ 光源亮度調(diào)節(jié)：輸出0ECF卡的18%灰色塊區(qū)域亮度數(shù)字化值為110~ 130(推薦值為118)（可參考ISO 15739中5.4.3）

2、動(dòng)態(tài)范圍測試布置圖

（參考圖4）

圖 4

3、       測試步驟
a） 選取各階灰度塊中心不小于32X 32像素
b） 計(jì)算動(dòng)態(tài)范圍值公式：DR=20X (DSNR=1-DSNR=Max)
式中:
DSNR=1——SNR接近1所對應(yīng)的色塊的光密度值。
DSNR=Max——SNR接近最大值所對應(yīng)的色塊的光密度值。
4、結(jié)果說明

按上述測試方法，產(chǎn)品動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)符合表6的規(guī)定

最高亮度

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以下要求：

表 7

1、測試條件
① 光源：D65(范圍：6500K士325K)
② 照度≥100, 000lux

2、待測的設(shè)備在B1工作模式

（即試驗(yàn)樣件正常電氣連接，所有功能正常運(yùn)行，需要外接顯示設(shè)備）進(jìn)行測試

3、結(jié)果說明

按上述測試方法，產(chǎn)品的最高亮度應(yīng)符合表7的規(guī)定。

低照度

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以下要求：

表 8

表 9

1、測試條件
① 環(huán)境：暗室
② 光源：D65 (范圍：6500K士325K)
③ 照度：（2±0.2）Lux
④ 工作模式B1：試驗(yàn)樣件正常電氣連接，所有功能正常運(yùn)行，需要外接顯示設(shè)備

2、低照度測試布置圖

（參考圖 5），符合ISO 12233 要求的斜邊測試卡和棋盤格測試卡

圖 5

3、測試步驟
HF0V（水平視場角(Horizontal Field Of View)）<140°產(chǎn)品
a) 調(diào)整被測設(shè)備使視場中測試卡方格的邊緣與其對應(yīng)方向的夾角約5°;
b) 通過視頻分析設(shè)備中圖像處理軟件分析中心視場和70%場(左上、右上、左下、右下四個(gè)邊角)的MTF10和MTF50值。
HF0V（水平視場角(Horizontal Field Of View)）≥140°產(chǎn)品
a) 調(diào)節(jié)設(shè)備與測試卡之間的距離， 使圖卡中方格邊緣的長度不得少于10像素;
b) 調(diào)整被測設(shè)備使中心視場測試卡方格的邊緣與其對應(yīng)方向的夾角約5°;
c) 調(diào)整被測設(shè)備使其光軸正交于圖卡平面，使用圖像處理軟件進(jìn)行分析中心視場MTF10和MTF50值;
d) 可通過水平或垂直旋轉(zhuǎn)被測設(shè)備，使被測70%場處，測試卡方格邊緣的長度不得少于10像素;
e) 使用圖像處理軟件進(jìn)行分析70%場MTF10和MTF50值。

4、結(jié)果說明

按照上述測試方法，產(chǎn)品低照度應(yīng)符合表8的規(guī)定。

自動(dòng)增益

標(biāo)準(zhǔn)的3.12章節(jié)中定義了自動(dòng)增益控制（Automatic gain control）是指放大電路的增益自動(dòng)地隨信號強(qiáng)度而調(diào)整的自動(dòng)控制方法。并規(guī)定了以下要求：

表 11

1、測試條件
① 光源：D65 (范圍：6500K士325K)
② 照度：800lux±80lux、2lux±2lux
③ 工作模式 B1：即試驗(yàn)樣件正常電氣連接，所有功能正常進(jìn)行，需要外接顯示設(shè)備

2、測試步驟
a) 放置好被測設(shè)備，使其輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號;
b) 在小于 ls時(shí)間內(nèi)，迅速將光源照度（800±80）lux切換為（2±0.2）lux，換完畢后開始計(jì)時(shí)，通過視頻分析設(shè)備測量視頻信號從變化到穩(wěn)定的時(shí)間;
c) 間隔5s后，在小于1s時(shí)間內(nèi)，光源照度迅速切換成（800±80）lux，換完畢后開始計(jì)時(shí)，通過視頻分析設(shè)備測量視頻信號從變化到穩(wěn)定的時(shí)間;
d) 取兩次變化到穩(wěn)定的時(shí)間的平均值作為測試數(shù)據(jù)。

3、結(jié)果說明

按上述的測試方法，產(chǎn)品的自動(dòng)增益控制應(yīng)符合表11的規(guī)定。

白平衡
標(biāo)準(zhǔn)的3.13章節(jié)中定義了白平衡（White Balance）是指攝像機(jī)對不同光源照明條件下被拍攝物體所得到的影像還原應(yīng)具有與人眼在相同照明條件下觀察被拍攝物體相符合的色彩再現(xiàn)。并規(guī)定了以下要求：

表 12

1、測試條件
① 光源：2800K、4000K、6500K
② 照度：800±80lux
③ 自動(dòng)白平衡，避免雜散光拍攝
④ 測試卡在成像畫面的面積占比約為40%

2、白平衡測試布置圖

（參考圖7），符合標(biāo)準(zhǔn)的24色彩色測試卡

圖 7

3、測試步驟
HFOV<140° ，產(chǎn)品選取每個(gè)色塊不小于32 X 32像素，使用圖像處理軟件進(jìn)行分析;
HFOV≥140 ，產(chǎn)品選取每個(gè)色塊不小于10X 10像素，用圖像處理軟件進(jìn)行分析。

4、結(jié)果說明

按上述的測試方法，產(chǎn)品的白平衡應(yīng)符合表12的規(guī)定。

色彩還原
標(biāo)準(zhǔn)的3.15章節(jié)中定義了色彩還原（color redition）是指將描述景物色彩空間坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)映射為與輸出相關(guān)的描述照片色空間坐標(biāo)的圖像數(shù)據(jù)。并規(guī)定以下要求：
（注:色彩還原通常由一個(gè)或多個(gè)針對輸入和輸出觀察條件的差別所進(jìn)行的補(bǔ)償來構(gòu)成，因此要將描繪景物顏色的尺度和色域映射在照片的動(dòng)態(tài)范圍和色城上，并使用偏好調(diào)整。簡單地說即成像設(shè)備真實(shí)重現(xiàn)被攝物體顏色的能力。）

表 15

1、測試條件
① 光源：D65光源、TL84光源、A光源
② 照度：（800±80）lux、（200±20）lux、（25±2.5）lux
③ 自動(dòng)白平衡

2、色彩還原測試布置圖

符合標(biāo)準(zhǔn)的X-Rite 8色測試圖卡（參考圖10）

圖 10

3、測試步驟
a) 調(diào)整被測設(shè)備的取景，使圖卡邊緣與視場邊緣重合;
b) 通過視頻分析設(shè)備，分析被測設(shè)備拍攝各色塊的色度坐標(biāo);
c) 由公式1計(jì)算圖像中各色塊(i = R, G, B, Ye)與白色塊的色度角;

公式 1

d) 由公式2計(jì)算圖像中各色塊(i = R, G, B, Ye)與白色塊的歐幾里得距離:

公式 2

式中:
v’it和u’it——色塊i (i= R, G, B, Ye)的測量值。
V’r和u’r——白色色塊的測量值。

4、結(jié)果說明

按照上述測試方法，產(chǎn)品色彩還原應(yīng)符合表15的規(guī)定。

鬼像
標(biāo)準(zhǔn)的3.16章節(jié)定義了鬼像（ghost）是指產(chǎn)品在使用環(huán)境中存在高亮度目標(biāo)源，在鏡頭內(nèi)部快速反射，最終在圖像上形成的附加像。并規(guī)定以下要求：

表 17

1、測試條件
① 測試環(huán)境：暗室
② 點(diǎn)光源功率：1W
③ 色溫：6000K
④ 照度：220lux±10lux
⑤ 發(fā)光角度：（110±10）°（半光強(qiáng)）
⑥ 正對光源距離：（400±10）mm

2、鬼像測試布置圖

（參考圖12）

圖 12

3、測試步驟
a) 將鏡頭正對光源在轉(zhuǎn)動(dòng)臺架上固定并確認(rèn)圖像功能正常;
b) 將被測設(shè)備在水平方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)中心為鏡頭的幾何中心，每次旋轉(zhuǎn)后的圖像之間相隔10%的水平視場，直到光源超出水平視場40%區(qū)域?yàn)橹梗⒈４娓饕晥鰣D像;
c) 重新安置被測設(shè)備正對光源，在水平方向按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，圖像之間相隔10%的水平視場，直到光源超出水平視場40%區(qū)域?yàn)橹?，并保存各視場圖像;
d) 統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算各視場圖像的鬼像的面積占比和亮度比值。

4、結(jié)果說明

按照上述測試方法，產(chǎn)品鬼像應(yīng)符合表17的規(guī)定。