CN105959683A - 一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置，该方法包括：从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；旋转上述第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；根据上述频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，该分辨率二维指数包括待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。本发明，解决了待检测摄像机镜头拍摄出的分辨率测试卡图片是否水平对分辨率检测结果影响很大的问题，且当待检测摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也能够得到检测结果。

Description

一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置

技术领域

本发明涉及光学镜头与图像处理技术领域，具体而言，涉及一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置。

背景技术

摄像机镜头是摄像机的最关键设备，摄像机镜头的分辨率直接影响摄像机的整机指标，因此在评价摄像机的整机质量时，需要检测摄像机镜头的分辨率。

相关技术中，大都是通过HYRES软件对摄像机镜头的分辨率进行检测的，首先使用待测摄像机镜头拍摄ISO12233(International Standardization Organization12233，国际标准化组织)分辨率测试卡的图像，然后通过HYRES软件对拍摄的图像中待测区域的线条数目进行识别，识别出线条的极限位置对应的分辨率就是待测摄像机镜头的分辨率。

但是，采用该方法检测摄像机镜头的分辨率，一方面拍摄出的图像是否水平对分辨率检测结果影响很大，有时甚至无法得到检测结果，另一方面，当摄像机的分辨率超出了测试卡的测试范围时，也无法得到检测结果。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置，以解决现有的摄像机镜头分辨率检测方法中拍摄出的图像是否水平对分辨率检测的结果影响很大，有时甚至无法得到检测结果，且当摄像机镜头的分辨率超出了测试卡的测试范围，无法得到检测结果的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种摄像机镜头分辨率检测方法，其中，所述方法包括：

从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；

旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；

获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，所述分辨率二维指数包括所述待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图，包括：

计算所述第一楔形图的倾斜角度；

根据所述倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述计算所述第一楔形图的倾斜角度，包括：

获取所述第一楔形图的边缘点集合；

分别计算所述边缘点集合中每个边缘点的梯度；

根据所述每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算所述每个边缘点的梯度方向角；

根据所述每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定所述第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K-1]，K为所述边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为所述第一楔形图的倾斜角度。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，包括：

获取所述第二楔形图的灰度值矩阵；

分别对所述灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到所述每个行向量的频域分布信号；

根据所述每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算所述每个行向量对应的频谱；

分别根据所述每个行向量对应的频谱，绘制所述每个行向量的频谱图，得到所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(K)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H-1]，k∈[0,W-1]，H为所述第二楔形图的高度，W为所述第二楔形图的宽度。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，包括：

分别确定所述每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及所述次波峰对应的频率；

分别计算所述每个行向量的频谱图中次波峰对应的频率与主波峰对应的频率之间的频率间隔；

根据所述频率间隔及预设门限值确定所述待检测摄像机镜头的分辨率值；

将所述第二楔形图的灰度值矩阵中所述分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；

从所述分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；

根据所述分辨率值及所述分辨极限行次波峰值，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

第二方面，本发明实施例提供了一种摄像机镜头分辨率检测装置，其中，所述装置包括：

截取模块，用于从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；

旋转模块，用于旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；

获取模块，用于获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

确定模块，用于根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，所述分辨率二维指数包括所述待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述旋转模块包括：

第一计算单元，用于计算所述第一楔形图的倾斜角度；

旋转单元，用于根据所述倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其中，所述第一计算单元包括：

获取子单元，用于获取所述第一楔形图的边缘点集合；

第一计算子单元，用于分别计算所述边缘点集合中每个边缘点的梯度；

第二计算子单元，用于根据所述每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算所述每个边缘点的梯度方向角；

确定子单元，用于根据所述每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定所述第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K-1]，K为所述边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为所述第一楔形图的倾斜角度。

结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第三种可能的实现方式，其中，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于获取所述第二楔形图的灰度值矩阵；

变换单元，用于分别对所述灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到所述每个行向量的频域分布信号；

第二计算单元，用于根据所述每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算所述每个行向量对应的频谱；

绘制单元，用于分别根据所述每个行向量对应的频谱，绘制所述每个行向量的频谱图，得到所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(K)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H-1]，k∈[0,W-1]，H为所述第二楔形图的高度，W为所述第二楔形图的宽度。

结合第二方面的第三种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第二方面的第四种可能的实现方式，其中，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于分别确定所述每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及所述次波峰对应的频率；

第三计算单元，用于分别计算所述每个行向量的频谱图中次波峰对应的频率与主波峰对应的频率之间的频率间隔；

第二确定单元，用于根据所述频率间隔及预设门限值确定所述待检测摄像机镜头的分辨率值；

第三确定单元，用于将所述第二楔形图的灰度值矩阵中所述分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；

第二获取单元，用于从所述分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；

第四确定单元，用于根据所述分辨率值及所述分辨极限行次波峰值，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

本发明实施例提供的摄像机镜头分辨率检测方法及装置，解决了待检测摄像机镜头拍摄出的分辨率测试卡图片是否水平对分辨率检测结果影响很大的问题，且当待检测摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也能够得到检测结果。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种摄像机镜头分辨率检测方法的流程图；

图2示出了本发明实施例1中截取的第一楔形图的示意图；

图3示出了本发明实施例1中第一楔形图边缘点的梯度方向角直方图；

图4示出了本发明实施例1中第二楔形图中行向量h_i的频谱图；

图5示出了本发明实施例2所提供的一种摄像机镜头分辨率检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到现有技术中，大都是通过HYRES软件对摄像机镜头的分辨率进行检测，但是，采用上述方式对摄像机镜头的分辨率进行检测时，待检测的摄像机镜头拍摄出的ISO12233分辨率测试卡的图像是否水平对摄像机镜头的分辨率检测结果影响很大，有时甚至无法得到检测结果，另外，当待检测的摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也无法得到检测结果。基于此，本发明实施例提供了一种摄像机镜头分辨率检测方法及装置，下面通过实施例进行描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种摄像机镜头分辨率检测方法。该方法解决了待检测摄像机镜头拍摄出的分辨率测试卡图片是否水平对分辨率检测结果影响很大的问题，且当待检测摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也能够得到检测结果。

使用本发明实施例提供的方法对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测时，需要通过待检测摄像机镜头拍摄分辨率测试卡，得到分辨率测试卡图片，可以拍摄多次，得到分辨率测试卡的多张图片，从拍摄得到的多张分辨率测试卡图片中选择一张最清晰的分辨率测试卡图片用于对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测。

上述分辨率测试卡为ISO12233分辨率测试卡。

当确定了用于对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测的分辨率测试卡图片后，开始采用本发明实施例提供的方法对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测，如图1所示，具体步骤包括S110-S140。

S110，从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图。

在分辨率测试卡的测试区域包括多个图形，有竖直方向的楔形图，水平方向的楔形图、倾斜的楔形图及其他形状的图形，在分辨率测试卡中的每个图形都是由多条条纹组成，条纹的间距在逐渐变窄，比如说，竖直方向的楔形图，由多条竖直的条纹组成，且从上到下条纹之间的间距在逐渐变窄，而水平方向的楔形图，则由多条水平的条纹组成，且从左到右条纹之间的间距在逐渐变窄。并且测试区域的每个图形中在条纹的不同间距的对应位置标记有不同的刻度值，该刻度值则为待检测摄像机镜头的分辨率。在本发明实施例中，从上述确定的分辨率测试卡图片中，截取竖直方向的楔形图用于对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测，且将截取的楔形图记为第一楔形图，截取的第一楔形图如图2所示，截取的区域为包括第一楔形图在内的方形。

S120，旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

由于在使用待检测摄像机镜头拍摄分辨率测试卡时，拍摄方向并不是完全水平或者其它原因，导致拍摄出的分辨率测试卡图片中的分辨率测试卡与图片的下边缘并不平行，即摄出来的分辨率测试卡图片中的分辨率测试卡在水平方向存在倾斜，因此，从分辨率测试卡图片中截取的第一楔形图在水平方向也存在倾斜，即截取的第一楔形图与分辨率测试卡图片的下边缘并不是垂直的，这对待检测摄像机镜头的分辨率的检测结果存在很大的影响，有时甚至不能得出检测结果，因此，需要旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直。

上述预设边缘可以是分辨率测试卡图片的下边缘、上边缘或者是与上、下边缘平行的任意一条线。

上述在旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直时，需要根据第一楔形图的倾斜角度进行旋转，因此，需要计算第一楔形图的倾斜角度，第一楔形图的倾斜角度可以是第一楔形图与分辨率测试卡图片下边缘之间的夹角，也可以是第一楔形图与分辨率测试卡图片左边缘之间的夹角，本发明实施例以第一楔形图与分辨率测试卡图片下边缘之间的夹角为第一楔形图的倾斜角度为例，介绍计算第一楔形图的倾斜角度，具体包括：

获取第一楔形图的边缘点集合；

分别计算边缘点集合中每个边缘点的梯度；

根据每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算每个边缘点的梯度方向角；

根据每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K-1]，K为上述边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为第一楔形图的倾斜角度。

在上述截取的第一楔形图中包括背景部分及第一楔形图部分，第一楔形图中的边缘点就是背景部分与第一楔形图部分的交界线处的像素点，通过对上述第一楔形图进行边缘检测，能够获取第一楔形图的边缘点集合，可以通过Roberts(罗伯茨)算子、Sobel(索贝尔)算子或者拉普拉斯算子等边缘检测算子中的任意一种算子对第一楔形图进行边缘检测，为了降低噪声对边缘检测的影响，在对第一楔形图进行边缘检测之前，还可以通过滤波器对第一楔形图进行滤波。

当对第一楔形图进行边缘检测后，得到第一楔形图的边缘检测灰度图，从第一楔形图的边缘检测灰度图中提取第一楔形图的边缘点，并组成第一楔形图的边缘点集合。

由于分辨率测试卡图片是二维图像，因此每个边缘点的坐标也是二维坐标，每个边缘点的坐标可以表示为(x，y)，第一楔形图的边缘点集合中每个边缘点的梯度可以通过公式计算得出，其中，在上述公式中，是第i个边缘点的梯度，i∈[0,K-1]，K是边缘点集合的长度，g_i是第i个边缘点的坐标，每个边缘点的梯度是一个二维矢量，因此可以分解为水平方向的分量及竖直方向上的分量，梯度的水平分量为g_x，垂直分量为g_y。

每个边缘点的梯度方向角是每个边缘点的梯度与该梯度的水平分量之间的夹角，因此其中θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，g_y为第i个边缘点梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点梯度的水平分量，对上述公式进行变形，可以得到公式(1)，通过公式(1)计算得出每个边缘点的梯度方向角。

每个边缘点都对应一个梯度方向角，在第一楔形图的边缘点集合中会出现多个边缘点对应的梯度方向角相等的情况，因此，在确定第一楔形图的倾斜角度之前，可以统计每个梯度方向角对应的边缘点的个数，得到第一楔形图的边缘点的梯度方向角直方图，如图3所示，该直方图绘出的是每个梯度方向角区间对应的边缘点的个数，图3中横坐标表示的是梯度方向角，纵坐标表示的该梯度方向角区间范围内的边缘点的个数，比如说，梯度方向角在80-90°的范围内对应的边缘点的个数、0-10°范围内对应的边缘点的个数等等，当然，此处只是以80-90°及0-10°两个范围进行举例说明，并没有限定上述得到的每个边缘点的梯度方向角就在上述两个范围内，上述边缘点的梯度方向角还可以是别的角度值。从上述直方图中获取边缘点个数最大的梯度方向角分布区间，及该区间对应的边缘点个数，通过公式(2)计算出该区间的梯度方向角的平均值，将该平均值确定为第一楔形图的倾斜角度。这时，公式(2)中的K则代表的是上述区间中的边缘点个数。

上述图3只是画出了0-10°、35-45°及80-90°三个梯度方向角区间及上述三个方向角区间对应的边缘点个数，并没有限定每个边缘点的梯度方向角的大小及对应的边缘点个数。

当计算出第一楔形图的倾斜角度后，根据上述倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

上述预设旋转顺序包括顺时针旋转及逆时针旋转两种情况，预设旋转顺序根据第一楔形图的倾斜方向进行确定，第一楔形图的倾斜角度可以根据的正负进行判断，当为正时，第一楔形图向右倾斜，这时预设旋转顺序为逆时针旋转，逆时针将第一楔形图旋转的弧度，这样旋转后的第一楔形图与分辨率测试卡的预设边缘垂直，将旋转后的第一楔形图记为第二楔形图；当为负时，第一楔形图向左倾斜，这时预设旋转顺序为顺时针旋转，顺时针将第一楔形图旋转的弧度，这样旋转后的第一楔形图与分辨率测试卡的预设边缘垂直，将旋转后的第一楔形图记为第二楔形图。

S130，获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图。

获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，具体包括如下过程：

获取第二楔形图的灰度值矩阵；

分别对灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到每个行向量的频域分布信号；

根据每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算每个行向量对应的频谱；

分别根据每个行向量对应的频谱，绘制每个行向量的频谱图，得到第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(k)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H-1]，k∈[0,W-1]，H为第二楔形图的高度，W为第二楔形图的宽度。

对第一楔形图进行旋转后得到的第二楔形图与分辨率测试卡图片的下边缘是垂直的，第二楔形图可以表示成R′_w(0,0,W,H)，其中(0，0)为第二楔形图的左上角坐标，W为第二楔形图的宽度，H为第二楔形图的高度。

从上述第二楔形图中获取每个像素点的灰度值，按照第二楔形图中每个像素点的排列位置，得到第二楔形图的像素点的灰度值矩阵，该矩阵表示为该矩阵包括H行，W列，如果第二楔形图的灰度值矩阵采用行向量的形式表示，上述灰度值矩阵还可以表示成其中,

当确定出第二楔形图的灰度值矩阵后，则通过下述公式对灰度值矩阵中的每个行向量进行傅里叶变换，

$F_i\left(k\right)=\frac{1}{W}\underset{n=0}{\overset{W-1}{\Σ}}(d_{in}\×e^{-j\frac{2\mathrm{\π}}{W}nk}\×{\left(-1\right)}^n)$

在该公式中，F_i(k)为第i个行向量h_i的频域分布信号，W为第二楔形图的宽度，n为第i个行向量h_i中像素点的横坐标，n∈[0,w-1]，k∈[0,W-1]。

通过上述公式对灰度值矩阵中的每个行向量进行傅里叶变换后，得到每个行向量对应的频域分布信号，通过公式(3)对每个行向量对应的频域分布信号进行取模运算，得到每个行向量对应的频谱，根据每个行向量的频谱，分别绘制每个行向量对应的频谱的频谱图，其中，第i个行向量h_i的频谱图如图4所示，图4中横坐标表示的是频率，纵坐标表示的是各个频率对应的幅值，图4只是举例说明行向量h_i的频谱图，并没有限定主波峰、次波峰对应的频率及主波峰、次波峰的幅值大小，在实际应用中，每个行向量的频谱图根据公式(3)计算得出的频谱绘制。得到第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，第二楔形图的灰度值矩阵包括多个行向量，因此第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图则包括多幅行向量对应的频谱图，在绘制的每个行向量的频谱图中横坐标为频率，纵坐标为各个频率对应的幅值。

S140，根据上述频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，该分辨率二维指数包括待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

根据上述频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，具体包括如下过程：

分别确定每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及次波峰对应的频率；

分别计算每个行向量的频谱图中次波峰对应的频率与主波峰对应的频率之间的频率间隔；

根据上述频率间隔及预设门限值确定待检测摄像机镜头的分辨率值；

将第二楔形图的灰度值矩阵中分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；

从分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；

根据分辨率值及分辨极限行次波峰值，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

上述第二楔形图的灰度值矩阵中包括的每个行向量对应的频谱图是对称的，即对称轴以左的波峰的数量及波峰值与对轴以右的波峰的数量及波峰值是相等的，且对称轴以左的波峰对应的频率到对称轴对应的频率之间的频率间隔与对称轴以右的波峰对应的频率到对称轴对应的频率之间的频率间隔是相等的，在本发明实施例中，每个行向量对应的频谱图中的对称轴是经过主波峰对应的频率所作的与频谱图的纵轴平行的直线。

从每个行向量的频谱图的对称轴左侧查找次波峰，确定次波峰的峰值及对应的频率，并确定每个行向量的频谱图中的主波峰，确定主波峰对应的频率，通过下述计算分别计算每个行向量的频谱图中主次波峰之间的频率间隔，

Δf_i＝f_im-f_i

在上述公式中，f_i为第i个行向量的频谱图中的次波峰对应的频率，f_im为第i个行向量的频谱图中的主波峰对应的频率，Δf_i为第i个行向量的频谱图中主次波峰之间的频率间隔，其中，i∈[0,H-1]。

将上述得到的第i个行向量的频谱图中的主次波峰之间的频率间隔Δf_i与预设门限值进行比较，该预设门限值为经验值，当Δf_i大于预设门限值时，则将第i个行向量确定为待检测摄像机镜头的分辨极限行，并在从该分辨极限行的频谱图中，获取该频谱图的次波峰值，且第二楔形图中第i个行向量对应的刻度值为待检测摄像机镜头的分辨率值，将上述确定的分辨率值及分辨极限行次波峰值确定为待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

如果，当i＝H-1时，仍然没有出现Δf_i大于预设门限值，则将第H-1个行向量确定为待检测摄像机镜头的分辨极限行，并从第H-1个行向量的频谱图中，获取该频谱图的次波峰值，且第二楔形图中第H-1个行向量对应的刻度值为待检测摄像机镜头的分辨率值，将确定出的分辨率值及分辨极限行次波峰值确定为待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

在使用上述分辨率二维指数评估摄像机镜头的分辨率时，当摄像机镜头的分辨率值越高，摄像机镜头的分辨率越高，当摄像机镜头的分辨率值相等时，分辨极限行次波峰值越大，摄像机镜头的分辨率越高。

或者，还可以从每个行向量的频谱图的对称轴右侧查找次波峰，确定次波峰的峰值及对应的频率，并确定每个行向量的频谱图中的主波峰，确定主波峰对应的频率，这时，在计算主次波峰之间的频率间隔时，则需要用次波峰对应的频率减去主波峰对应的频率。

本发明实施例提供的摄像机镜头分辨率检测方法，解决了待检测摄像机镜头拍摄出的分辨率测试卡图片是否水平对分辨率检测结果影响很大的问题，且当待检测摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也能够得到检测结果。

实施例2

本发明实施例提供了一种摄像机镜头分辨率检测装置。如图5所示，该装置包括：

截取模块510，用于从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；

旋转模块520，用于旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；

获取模块530，用于获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

确定模块540，用于根据上述频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，分辨率二维指数包括待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

在使用本发明实施例提供的摄像机镜头分辨率检测装置进行摄像机镜头的分辨率检测时，需要通过待检测摄像机镜头拍摄分辨率测试卡，得到分辨率测试卡图片，可以拍摄多次，得到分辨率测试卡的多张图片，从拍摄得到的多张分辨率测试卡图片中选择一张最清晰的分辨率测试卡图片用于对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测。

上述分辨率测试卡为ISO12233分辨率测试卡。

当确定了用于对待检测摄像机镜头的分辨率进行检测的分辨率测试卡图片后，截取模块510从上述确定的待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图，并将该第一楔形图传输给旋转模块520，旋转模块520将接收到的第一楔形图进行旋转直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图，并将第二楔形图传输给获取模块530，获取模块530接收到旋转模块520传输的第二楔形图后，获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，并将该频谱图传输给确定模块540，确定模块540根据接收到的频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，该分辨率二维指数包括待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

在使用上述分辨率二维指数评估摄像机镜头的分辨率时，当摄像机镜头的分辨率值越高，摄像机镜头的分辨率越高，当摄像机镜头的分辨率值相等时，分辨极限行次波峰值越大，摄像机镜头的分辨率越高。

其中，通过旋转模块520将第一楔形图旋转至与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，具体可以通过第一计算单元及旋转单元实现，包括：

上述第一计算单元，用于计算第一楔形图的倾斜角度；上述旋转单元，用于根据倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转第一楔形图直至第一楔形图与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

上述预设旋转顺序包括顺时针旋转或者逆时针旋转两种方式，预设旋转顺序根据第一楔形图的倾斜方向确定，第一楔形图的倾斜角度可以根据的正负进行判断，当为正时，第一楔形图向右倾斜，这时预设旋转顺序为逆时针旋转，逆时针将第一楔形图旋转的弧度，这样旋转后的第一楔形图与分辨率测试卡的预设边缘垂直，将旋转后的第一楔形图记为第二楔形图；当为负时，第一楔形图向左倾斜，这时预设旋转顺序为顺时针旋转，顺时针将第一楔形图旋转的弧度，这样旋转后的第一楔形图与分辨率测试卡的预设边缘垂直，将旋转后的第一楔形图记为第二楔形图。

上述预设边缘可以是分辨率测试卡图片的下边缘、上边缘或者是与上、下边缘平行的任意一条直线。

上述第一计算单元计算第一楔形图的倾斜角度，具体可以通过获取子单元、第一计算子单元、第二计算子单元及确定子单元来计算第一楔形图的倾斜角度，包括：

上述获取子单元，用于获取第一楔形图的边缘点集合；上述第一计算子单元，用于分别计算边缘点集合中每个边缘点的梯度；上述第二计算子单元，用于根据每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算每个边缘点的梯度方向角；上述确定子单元，用于根据每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K-1]，K为边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为第一楔形图的倾斜角度。

当旋转模块520将第一楔形图旋转至与分辨率测试卡图片的预设边缘垂直后，得到第二楔形图，并将该第二楔形图传输给获取模块530，由获取模块530获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，具体可以通过第一获取单元、变换单元、第二计算单元及绘制单元获取第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，包括：

上述第一获取单元，用于获取第二楔形图的灰度值矩阵；上述变换单元，用于分别对灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到每个行向量的频域分布信号；上述第二计算单元，用于根据每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算每个行向量对应的频谱；上述绘制单元，用于分别根据每个行向量对应的频谱，绘制每个行向量的频谱图，得到第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(K)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H-1]，k∈[0,W-1]，H为第二楔形图的高度，W为第二楔形图的宽度。

获取模块530将获取的第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图传输给确定模块540，由确定模块540根据频谱图，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，具体可以通过第一确定单元、第三计算单元、第二确定单元、第三确定单元、第二获取单元及第四确定单元确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，包括：

上述第一确定单元，用于分别确定每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及次波峰对应的频率；第三计算单元，用于分别计算每个行向量的频谱图中次波峰对应的频谱与主波峰对应的频率之间的频率间隔；上述第二确定单元，用于根据上述频率间隔及预设门限值确定待检测摄像机镜头的分辨率值；上述第三确定单元，用于将第二楔形图的灰度值矩阵中分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；上述第二获取单元，用于从分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；上述第四确定单元，用于根据分辨率值及分辨极限行次波峰值，确定待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，该分辨率二维指数包括待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

本发明实施例提供的摄像机镜头分辨率检测装置，解决了待检测摄像机镜头拍摄出的分辨率测试卡图片是否水平对分辨率检测结果影响很大的问题，且当待检测摄像机镜头的分辨率超出了分辨率测试卡的测试范围时，也能够得到检测结果。

本发明实施例所提供的摄像机镜头检测装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的***、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种摄像机镜头分辨率检测方法，其特征在于，所述方法包括：

从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；

旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；

获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，所述分辨率二维指数包括所述待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图，包括：

计算所述第一楔形图的倾斜角度；

根据所述倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一楔形图的倾斜角度，包括：

获取所述第一楔形图的边缘点集合；

分别计算所述边缘点集合中每个边缘点的梯度；

根据所述每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算所述每个边缘点的梯度方向角；

根据所述每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定所述第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K -1]，K为所述边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为所述第一楔形图的倾斜角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图，包括：

获取所述第二楔形图的灰度值矩阵；

分别对所述灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到所述每个行向量的频域分布信号；

根据所述每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算所述每个行向量对应的频谱；

分别根据所述每个行向量对应的频谱，绘制所述每个行向量的频谱图，得到所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(k)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H -1]，k∈[0,W -1]，H为所述第二楔形图的高度，W为所述第二楔形图的宽度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，包括：

分别确定所述每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及所述次波峰对应的频率；

分别计算所述每个行向量的频谱图中次波峰对应的频率与主波峰对应的频率之间的频率间隔；

根据所述频率间隔及预设门限值确定所述待检测摄像机镜头的分辨率值；

将所述第二楔形图的灰度值矩阵中所述分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；

从所述分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；

根据所述分辨率值及所述分辨极限行次波峰值，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。

6.一种摄像机镜头分辨率检测装置，其特征在于，包括：

截取模块，用于从待检测摄像机镜头拍摄的分辨率测试卡图片中，截取测试区域的第一楔形图；

旋转模块，用于旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图；

获取模块，用于获取所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

确定模块，用于根据所述频谱图，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数，所述分辨率二维指数包括所述待检测摄像机镜头的分辨率值及分辨极限行次波峰值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述旋转模块包括：

第一计算单元，用于计算所述第一楔形图的倾斜角度；

旋转单元，用于根据所述倾斜角度，按照预设旋转顺序旋转所述第一楔形图直至所述第一楔形图与所述分辨率测试卡图片的预设边缘垂直，得到第二楔形图。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括：

获取子单元，用于获取所述第一楔形图的边缘点集合；

第一计算子单元，用于分别计算所述边缘点集合中每个边缘点的梯度；

第二计算子单元，用于根据所述每个边缘点的梯度的水平分量及垂直分量，分别通过公式(1)计算所述每个边缘点的梯度方向角；

确定子单元，用于根据所述每个边缘点的梯度方向角，通过公式(2)确定所述第一楔形图的倾斜角度；

${\mathrm{\θ}}_i=arctan\frac{g_y}{g_x}---\left(1\right)$

$\stackrel{\‾}{\mathrm{\θ}}=\frac{1}{K}\underset{i=0}{\overset{K-1}{\Σ}}{\mathrm{\θ}}_i---\left(2\right)$

其中，在公式(1)和公式(2)中，θ_i为第i个边缘点的梯度方向角，i∈[0,K -1]，K为所述边缘点集合的长度，g_y为第i个边缘点的梯度的垂直分量，g_x为第i个边缘点的梯度的水平分量，为所述第一楔形图的倾斜角度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于获取所述第二楔形图的灰度值矩阵；

变换单元，用于分别对所述灰度值矩阵中包括的每个行向量进行傅里叶变换，得到所述每个行向量的频域分布信号；

第二计算单元，用于根据所述每个行向量的频域分布信号，分别通过公式(3)计算所述每个行向量对应的频谱；

绘制单元，用于分别根据所述每个行向量对应的频谱，绘制所述每个行向量的频谱图，得到所述第二楔形图的灰度值矩阵对应的频谱图；

S_i(k)＝||F_i(k)|| (3)

其中，在公式(3)中，S_i(K)为第i个行向量的频谱，F_i(k)为第i个行向量的频域分布信号，i∈[0,H -1]，k∈[0,W -1]，H为所述第二楔形图的高度，W为所述第二楔形图的宽度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

第一确定单元，用于分别确定所述每个行向量的频谱图中对称轴左侧的次波峰及所述次波峰对应的频率；

第三计算单元，用于分别计算所述每个行向量的频谱图中次波峰对应的频率与主波峰对应的频率之间的频率间隔；

第二确定单元，用于根据所述频率间隔及预设门限值确定所述待检测摄像机镜头的分辨率值；

第三确定单元，用于将所述第二楔形图的灰度值矩阵中所述分辨率值对应的行向量确定为分辨极限行；

第二获取单元，用于从所述分辨极限行的频谱图中，获取分辨极限行次波峰值；

第四确定单元，用于根据所述分辨率值及所述分辨极限行次波峰值，确定所述待检测摄像机镜头的分辨率二维指数。