一種檢測攝像頭污點的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種檢測攝像頭污點的方法和裝置。所述方法包括：在每個檢測周期內(nèi)，分別在第一采樣步長t1下依次采樣2次，在第二采樣步長t2下依次采樣1次，判斷每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否分別都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，若在則判斷結(jié)果為1，否則判斷結(jié)果為0；對上述三個亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果，如果輸出的運算結(jié)果為1，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中不存在污點，并繼續(xù)下一個檢測周期，如果輸出的運算結(jié)果為0，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中存在污點，并停止檢測。本發(fā)明可以有效地分析攝像頭所拍攝圖像中的污點，提高檢測準確率。
【專利說明】一種檢測攝像頭污點的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學器件測試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種檢測攝像頭污點的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]攝像頭圖像污點測試的傳統(tǒng)方法是根據(jù)亮度偏差的方式判斷圖像是否存在污點。即設(shè)定一個理論亮度值及一組上下偏差門限值，只有在該亮度范圍之外的像素點被認為是污點。然而在實際生產(chǎn)測試中，存在一類污點，如表一所示，表一為污點攝像頭所拍攝的圖片中像素點的亮度值分布表。不妨設(shè)該圖像的理論亮度值為140，上下門限值為15，表一中
表示的亮度值為150，而中間區(qū)域存在一塊亮度值為130的臟污。在該情況下臟污與正常數(shù)值同時存在于理論合理區(qū)間，應用傳統(tǒng)的污點判斷方法認為表一中像素點無污點，而實際上表一中像素點存在污點，因此傳統(tǒng)的污點判斷方法污點檢測準確率較低，無法滿足測試需要。
[0003]表一:
[0004]

【權(quán)利要求】
1.一種檢測攝像頭污點的方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取無污點的攝像頭所拍攝圖片的像素點的亮度平均值ys、亮度誤差置信區(qū)間(-C，C)、第一采樣步長^下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W1J1)和第二采樣步長t2下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W2，W2)，其中所述第一采樣步長小于所述第二采樣步長； 在每個檢測周期內(nèi)，對待檢測的攝像頭所拍攝圖片的像素點獲取亮度初始值，并在所述第一采樣步長A下依次采樣2次，獲取第一亮度采樣值和第二亮度采樣值，在所述第二采樣步長t2下依次采樣I次，獲取第三亮度采樣值； 根據(jù)亮度采樣值減去亮度平均值Is計算亮度誤差，分別得到第一亮度采樣值的亮度誤差、第二亮度采樣值的亮度誤差和第三亮度采樣值的亮度誤差；以及根據(jù)第一亮度采樣值減去亮度初始值得到第一亮度采樣值的亮度誤差變化率，第二亮度采樣值減去第一亮度采樣值得到第二亮度采樣值的亮度誤差變化率，第三亮度采樣值減去亮度初始值得到第三亮度采樣值的亮度誤差變化率； 判斷每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否分別都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，若在，則輸出該亮度采樣值的判斷結(jié)果為1，否則，輸出該亮度采樣值的判斷結(jié)果為O ； 對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果、第二亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 如果輸出的運算結(jié)果為1，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中不存在污點，并繼續(xù)下一個檢測周期，并且將此次檢測周期的第二亮度采樣值作為下一個檢測周期內(nèi)第一亮度采樣值的亮度初始值，此次檢測周期的第三亮度采樣值作為下一個檢測周期內(nèi)第三亮度采樣值的亮度初始值；如果輸出的運算結(jié)果為O，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中存在污點，并停止檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果、第二亮度采樣值的判斷結(jié)果、第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果的步驟為: 第一步:對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果和第二亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算； 第二步:對第一步中邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 或者， 第一步:對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算； 第二步:對第一步中邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第二亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 或者， 第一步:對第二亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算； 第二步:對第一步中邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第一亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取無污點的攝像頭所拍攝圖片的像素點的亮度平均值ys、亮度誤差置信區(qū)間(-C，C)、第一采樣步長h下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W1J1)和第二采樣步長〖2下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W2，W2)包括: 通過鏡頭外觀檢查以及拍攝圖像檢查篩選一個無污點鏡頭； 由所述無污點鏡頭對純色白光源拍攝η幅無污點圖片，每幅圖片中像素點的個數(shù)為m，之后采樣這些圖片所有像素點的亮度值，經(jīng)統(tǒng)計得到以下指標:所述亮度平均值Is的計算公式為:
其中Ii ,.表示第i幅圖片中第j個像素點的亮度采樣值； 所述亮度誤差置信區(qū)間(-C，C)中的C的計算公式為:
C = max{ AyljlI, | Ay1;2|，…，| AyiJ,…，| Ayn’J} 其中Ayuj = yi;J-ys, (i = I, 2，…，n ；j = I, 2，…m),表示第i幅圖片中第j個像素點的亮度誤差； 所述第一采樣步長h下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W1J1)中W1的計算的方法為:首先計算在所述第一采樣步長^下所采樣的每個像素點的亮度采樣值的亮度誤差變化率，公式為: δ^μ+,.λ =尺1+￥,{i = 1，2,…，”;/| =1,2,...)，其中 ri 表示第一采樣步長 L 下第 η個采樣像素點；然后取所有亮度采樣值的亮度誤差變化率的絕對值中最大的一個為W1 ；所述第二采樣步長&下所采樣的亮度采樣值的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W2，W2)中W2的計算方法為:首先計算在所述第二采樣步長12下所采樣的每個像素點的亮度采樣值的亮度誤差變化率，公式為:
AHi,i+,y; = —尺 1+(?—IV: = 1,2,...,?；Y2 =1，2,...)其中 r2 表示第二采樣步長 t2 下第 r2個采樣像素點；然后取所有亮度采樣值的亮度誤差變化率的絕對值中最大的一個為W2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述待檢測的攝像頭所拍攝圖片為待檢測的攝像頭對純色白光源拍攝的圖片，且圖片中的像素點的個數(shù)為m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二采樣步長t2為所述第一采樣步長h的k倍，其中k≥2，且k為正整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二采樣步長為所述第一采樣步長的2倍。
7.—種檢測攝像頭污點的裝置，其特征在于，包括:預處理模塊、第一模糊控制器、第二模糊控制器、邏輯運算模塊和判斷模塊； 預處理模塊，用于獲取無污點的攝像頭所拍攝圖片的像素點的亮度平均值ys、亮度誤差置信區(qū)間(-C，C)、第一采樣步長^下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W1J1)和第二采樣步長t2下所采樣像素點的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W2，W2)，其中所述第一采樣步長小于所述第二采樣步長； 第一模糊控制器，用于在每個檢測周期內(nèi)，對待檢測的攝像頭所拍攝圖片的像素點獲取亮度初始值，并在所述第一采樣步長A下依次采樣2次，獲取第一亮度采樣值和第二亮度采樣值；計算所述第一亮度采樣值和第二亮度采樣值中每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率；判斷所述每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否分別都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，并分別輸出第一亮度采樣值和第二亮度采樣值的判斷結(jié)果； 第二模糊控制器，用于在每個檢測周期內(nèi)，對待檢測的攝像頭所拍攝圖片的像素點獲取亮度初始值，并在所述第二采樣步長t2下依次采樣I次，獲取第三亮度采樣值，計算所述第三亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率，判斷所述第三亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，并輸出第三亮度采樣值的判斷結(jié)果； 邏輯運算模塊，用于將對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果、第二亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 判斷模塊，用于如果邏輯運算模塊輸出的運算結(jié)果為1，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中不存在污點，并繼續(xù)下一個檢測周期，并且將此次檢測周期的第二亮度采樣值作為下一個檢測周期內(nèi)第一亮度采樣值的亮度初始值，此次檢測周期的第三亮度采樣值作為下一個檢測周期內(nèi)第三亮度采樣值的亮度初始值；如果邏輯運算模塊輸出的運算結(jié)果為O，則判斷此次檢測周期采樣的像素點中存在污點，并停止檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一模糊控制器包括: 第一采樣單元，用于在每個檢測周期內(nèi)，對待檢測的攝像頭所拍攝圖片的像素點獲取亮度初始值，并在所述第一采樣步長\下依次采樣2次，獲取第一亮度采樣值和第二亮度采樣值； 第一計算單元，用于計算所述第一亮度采樣值和第二亮度采樣值中每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率；其中，根據(jù)亮度采樣值減去亮度平均值Is計算亮度誤差，分別得到第一亮度采樣值的亮度誤差、第二亮度采樣值的亮度誤差，根據(jù)第一亮度采樣值減去亮度初始值得到第一亮度采樣值的亮度誤差變化率，第二亮度采樣值減去第一亮度采樣值得到第二亮度采樣值的亮度誤差變化率； 第一處理單元，用于判斷所述每個亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否分別都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，并分別輸出第一亮度采樣值和第二亮度采樣值的判斷結(jié)果，其中若在，則輸出該亮度采樣值的判斷結(jié)果為1，否則，輸出該亮度采樣值的判斷結(jié)果為O ;所述第二模糊控制器包括: 第二采樣單元，用于在每個檢測周期內(nèi)，對待檢測的攝像頭所拍攝圖片的像素點獲取亮度初始值，并在所述第二采樣步長t2下依次采樣I次，獲取第三亮度采樣值； 第二計算單元，用于計算所述第三亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率；其中，根據(jù)第三亮度采樣值減去亮度平均值Is得到第三亮度采樣值的亮度誤差，根據(jù)第三亮度采樣值減去亮度初始值得到第三亮度采樣值的亮度誤差變化率； 第二處理單元，用于判斷所述第三亮度采樣值的亮度誤差和亮度誤差變化率是否都在各自對應的置信區(qū)間內(nèi)，并輸出該亮度采樣值的判斷結(jié)果，其中若在，則輸出第三亮度采樣值的判斷結(jié)果為1，否則，輸出第三亮度采樣值的判斷結(jié)果為O。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述邏輯運算模塊包括如下任一子模塊:第一邏輯運算子模塊，用于對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果和第二亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 或者， 第二邏輯運算子模塊，用于對第一亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第二亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果； 或者， 第三邏輯運算子模塊，用于對第二亮度采樣值的判斷結(jié)果和第三亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，邏輯與運算所得到的結(jié)果再與第一亮度采樣值的判斷結(jié)果進行邏輯與運算，并輸出此次檢測周期的運算結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述預處理模塊包括: 篩選單元，用于通過鏡頭外觀檢查以及拍攝圖像檢查篩選一個無污點鏡頭； 拍攝采樣單元，用于由所述無污點鏡頭對純色白光源拍攝η幅無污點圖片，每幅圖片中像素點的個數(shù)為m，之后采樣這些圖片所有像素點的亮度值；


n m 亮度平均值計算單元，用于根據(jù)公式
:計算亮度平均值ys，其中L ,表示
λ =--'


n*m第i幅圖片中第j個像素點的亮度采樣值； 第一門限計算單元，用于根據(jù)公式為: C = max{ Ay1；1|, | Ay1；2|,…，| Ayi；J |,…，| Ayn；J}計算亮度誤差置信區(qū)間(_C, C)中的C,其中Ayuj = Yij-Ys, (i = I, 2，…，η ； j = I, 2，…m),表示第i幅圖片中第j個像素點的亮度誤差； 第二門限計算單元，用于首先計算在所述第一采樣步長h下所采樣像素點的每個亮度采樣值的亮度誤差變化率，公式為:
AWi,I+rtl = Λ,ι+￥ι -yi,IHr1-1U1 = 2,...,?；/! =1,2,...)，其中 A 表示第一采樣步長 ti 下第 A個采樣像素點；然后取所有亮度采樣值的亮度誤差變化率的絕對值中最大的一個作為第一采樣步長^下所采樣的亮度采樣值的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-WpW1)中的W1; 第三門限計算單元，用于首先計算在所述第二采樣步長t2下所采樣像素點的每個亮度采樣值的亮度誤差變化率，公式為:
AWi,i+,-12 = Ai+r:f2 -Λι+(,.2—1? (ζ.= 1,2，...,《;”2 =1,2,…)其中 r2 表示第二采樣步長 t2 下第 r2個采樣像素點；然后取所有亮度采樣值的亮度誤差變化率的絕對值中最大的一個作為第二采樣步長&下所采樣的亮度采樣值的亮度誤差變化率置信區(qū)間(-W2，W2)中的W2。
【文檔編號】H04N17/00GK104185019SQ201410356183
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】詹鵬飛 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司