TW305095B - - Google Patents

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經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 305G95 A7 B7 五、發明説明（丨） 發明背景 發明領域 本發明係有關於電子影像感測或攝影機系統的測試 工作，尤其是與用於使現有之最小可解析對比(MRC)的 測試之自動化有關。 待解決之問題 現在所使用的最小可解析對比（MRC)測試涉及一測 試觀察者’此觀察者可經由一TV攝影機觀察變動的對 比桿圖形(bar chart)而決定最低的對比，在此對比下可 解析給定頻率之3桿圖形中的所有桿（bar)。此MRC測試 的缺點爲：必須要有一位受過訓練的觀察者以得到有意 義的結果，且由於觀察者的變動而導致不準確性。因此 需要有一種可使得測試結果標準化的自動測試系統’尤 其是一相當簡單且價廉的自動測試系統。現在的測試方 法中尙需使用昂貴的變動對比目標物投影機。 習知技術說明 用於投射變動對比目標物的習知系統之例可參見美 國專利申請案案號4,299,451，申請人爲Η· L. TASK等 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X 29*7公竣） I n 裳 n ^ 111 Ί 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3〇5〇95 Α7 Β7 五、發明説明（>·) 人，其中對將測試的視訊慼測器產生測試影像形狀，以 偵測最小對比解析度，該偵測工作可由人類觀察者執 行。測試影像輸入感測器，且一分開的偵測器，分束儀 及極化器提供測試影像對比的回饋。 其他用於自動影像感測器及攝影機之測試的習知技 術之系統尙包含： 美國專利申請案案號5,033,015，申請人爲R. ZWIRN，其中說明一含位址的査閱表，此表爲測試感 測器輸出之信號及雜訊組成的函數，且包含與從人類觀 察者中得到的輸入信號相關的數據，且用於決定最小可 解析溫度，而非最小可解析X ; 美國專利申請案案號5,285,286，申請人爲R. KANNEGUNDLA，其中說明一系統，其可對將測試之 CCD感測器產生一測試影像，以加以顯示且不具有函數 儲存功能，但最後仍需要一觀察者； 美國專利申請案案號5，136,388，申請人爲Y. SAND £T AL，其中使用從將測試之影像感測器的胞元中顯影 的頻率分佈圖樣，且與標準的圖樣相比較，而不需要一 觀察者以補足攝影機缺陷，但其可調整對比。 美國專利申請案案號4,568,975，申請人爲 HARSHBARGER JR等人及美國專利申請案案號 5,351，201，申請人J. H. HARSHBARGER，JR_等人，兩者 均發展用於測試如CRT顯示器的電子顯示裝置之特性， 本紙張尺度逍用中國國家檁準（CNS ) A4规格（210X 297公嫠） I II I I —訂 I I I 1¾. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央搮準局R工消费合作社印製 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印装 A7 B7 __ 五、發明説明（1) 其中使用測試圖樣，且不需要觀察者。 上述各習知技術的系統均無法提供一架構簡單且價 廉的機構及方法以測試如τν攝影機之電子影像感測器 的MRC，尤其是在不需要觀察者且可確保所需要的準 確度方面均無法達到。 發明目的 本發明係提供一方法及機構，其可應用較簡單且成 本更低廉的測試儀器克服現有MRC測試上的缺點。 本發明的另一目的係提供一用於對現有之MRC進 行自動測試的方法及機構，而不需要雇用特別經過訓練 的觀察者。 本發明的另一目的係提供一用於對現有之MRC進 行自動測試的方法及機構，其可以較低的測試成本而對 TV攝影機系統得到更準確，及可預測的品質。 發明槪述 本發明的目的係使用一系統克服上述及其他的問 題’該系統可用於在來自方形開孔目標物邊緣的邊緣響 * 應’或來自薄狹縫目標物之脈衝影像，用於數位信號處 理的電子影像感測器或視訊攝影機上自動執行最小可解 本紙张尺度適用中HD家標準（CNS )八4狀（21()><297公瘦） I I I I II 裝 I I I I I 訂— I I I I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五 、發明説明（f) 析對比（MRC)測試，雜訊數據結合而發展出一自動 MRC(AMRC)方程式，可用於產生一調變轉換函數 (MTF)，其數値可加以計算AMRC輸出。尤其是，含固 定對比的目標物用於產生一將爲攝影機所感測的測試影 像，且適於在不同的照明準位下產生多個測試影像的畫 面。爲攝影機所輸出，以回應感測測試影像且指示一影 像畫面的信號在一機構中處理此機構可感測信號及雜訊 特性及目標物邊緣，或薄狹縫，影像品質，且產生DC 響應，及雜訊數據和指示其數値的目標物數據信號。在 不同的目標物照明準位，對多個影像畫面收集且處理 DC響應，雜訊及目標物數據信號，且輸出指示收集數 據的信號。然後使用收集數據信號產生一AMRC輸出信 號，此信號係應用下式經由計算自動MRC數値得到： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f ) -'9 Γ AMRC(N)= SNRm[ m

N

[βτ{Ν){1~ -v2P)+v2P r 2Afvte RS^M)

^SIG 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 且產生指示該數値的輸出信號作爲該測試値，其 中 SNRTH爲臨界信號對雜訊比； △ fv爲視訊頻寬(Hz); t爲觀察者眼睛整合時間（秒）； e爲目標物桿縱橫比(長比寬’對一含2介間間隙的 3桿目標物爲5 : 1); 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 經濟部中央樣隼局負工消費合作社印製 ^05035 五、發明説明（JT) α爲顯示縱橫比(寬對高）； Ν爲目標物頻率(每圖像高度的TV線數）； RSF(N)爲系統方波響應（只在一照明準位之下量 測）；

J I R0T(N) I 2dN β τ(Ν)- ^---- Ν 在周期性方向的雜訊濾波器函數，即垂直於目標物 桿，其中R〇T(N)爲雜訊***點之後，組件的正弦波響應 (偵測器讀出，電子儀器和顯示器）： VSIO :對應黑階之目標物照明準位處的平均信號電 壓；

Vtoto/ :在目標物照明準位之總雜訊均方根値； VP:在黑階下的雜訊均方根値(包含所有非爲信號產 生的 雜訊）。 圖式之簡單說明 由下文中的本發明之詳細說明可更進一步了解本發 明述及其他特徵，閱讀時並請參考附圖： 圖1爲一自動最小可解析對比(AMRC)測試器的方塊 紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（名） 圖，該測試器使用本發明的方形開孔目標物β 圖2a及2b示對應的垂直狹縫目標物及水平狹縫目標 物，其可取代圖1的方形開孔目標物，以用於MTF測 試。 發明之詳細說明 本發明係提供一方法及機構，可經由自動化的已知 最小可解析對比(MRC)測試，尤其是電視攝影機之信號 及雜訊特性的自動量測而照明電子影像感測器及攝影機 系統。在己知的MRC測試中，一測試觀察者經由TV攝 影機観看變動對比桿(contrast bar)以決定最低的對比， 在此對比下可解析給定頻率之3桿圖形中的所有桿。此 測試的缺點爲必須要要有一受過訓練的觀察者以得到有 意義的結果，由於観察者變動的不準確性，且需要使用 昂貴的變動對比目標物投影器。本發明應用簡單而且更 便宜的測試設備克服現行MRC測試的缺點。而且，本 發明爲自動化測試，因此不需要特別訓練的觀察者。所 以可得到更準確而可預測的TV攝影機系統，並且測試 成本更低。 本發明的自動MRC(AMRC)測試器自動量測電視攝 影機的信號及響應特性，且特別適用於測試及核對攝影 機，且將其方法與MRC設計預測比較。此MRC測試用 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------^— (請先M·讀背面之注意事項再填寫本瓦) 訂 線 3〇5〇95 A7 B7

經濟部中央樣準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（7 ) 於估計TV攝影機目標物辨識，且偵測範圔領域之性 能。在範圍性能中的AMRC測試可改進範圔預備的準備 性。 圖1示本發明的AMRC測試器。由數位信號處埋器 1〇控制測試操作，該處理器10包含一畫面抓取器 (Grabber)組件12，雜訊處理單元14，目標物處理單元 16，及用於完成自動解析對比(AMRC)最小化的處埋。 將測試之TV攝影機20經一準直透鏡24観看一方形開孔 目標物22。方形開孔目標物22爲燈28經擴散器所照明， 而提供均勻之照明。TV攝影機20的輸出輸入類比數位 轉換器30，以備用於信號處理。在信號處理器1〇中’來 自A/D轉換30之視訊的畫面感測T在畫面抓取器12中， 以用於處理。在雜訊處理單元14而畫面的雜訊特性，且 在目標物處理單元16用於目標物邊緣或狹縫影像品質之 處理。另外，如圖2a，2b所示的目標物40a及40b(含薄 垂直及水平之對應狹縫光源開孔41，42)可取代MTF量 測用之方形開孔目標物22。來自單元14，16的數據在多 個畫面中，用於不同的燈照明準位在AMRC單元中收集 且處理，直到得到充分的數據以計算且輸出自動MRC 値。然後AMRC單元18輸出一信號，其指示MRC之數 値，且沿著一回饋信號至一燈控制器32，用於調整來自 燈2S的照明，及一自動增益控制(AGC)緊夾(clamping)燈 源34。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 读-!* 裝 訂

I 本紙浪尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（210x；297公嫠） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（<K) 信號及雜訊處理 如圖1中所示者，使用一目標物21量測MRC之數 値，目標物21具有一亮度方形開孔22，此開孔22抵著黑 色背景26。然後’經由來自方形開孔目標物21之照明所 產生的信號及雜訊電壓當測試時在攝影機20的視訊輸出 處加以量測。在信號經由A/D轉換器30及畫面抓取器 12，在單元14量測雜訊，對目標物區域使用標準差作爲 目標物測試亮度的函數。然後從單元14中所產生的輸出 信號指示目標物區的均質亮度及照明源關掉時背景區的 均質亮度。其包含DC響應及雜訊數據。在單元16中， 目標物開孔端中任一端將提供一邊緣響應，或者另外， 一脈衝響應提供一狹縫目標物，其用於影像品質量測， 即所謂的調變轉換函數(MTF)，可在攝影機的輸出處， 於攝影機16中計算微分邊綠響應的傅利葉轉換，或者收 集非微分狹縫響應。使用對方波的傅利葉展開式將MTF 輸出轉換成方波響應。這些參數(DC響應，雜訊及MTF) 隨後輸入AMRC處理單元18，在單元18中輸出凶計算的 自動 MRC^il。 可經由改變目標物頻寬對不同的背景光階自動決，定 MRC之數値。此項處理中的一部份包含決定目標物的 亮度是否在將測試之TV攝影機操作的線性區域中。如 ___10 本紙張尺度遴用中國國家梂準（CNS ) A4规格(210X 297公釐） II I I I I 裝— —訂 I I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（1 ) 果測試目標物的影像並沒有充塡攝影機自動增益控制 (AGC)窗，攝影機增益將設定得太高，且目標物的照明 將使攝影機的輸出飽合。如果偵測到此種狀況，動作目 標物外另一可調整之大面積光源（即圖1之AGC光源 34) » 當圖2a，2b中的窄開孔或狹縫目標物41或42中之一 用於MTF量測時，可在開始量測方形開孔目標物之前或 之後，將該目標物導引。因爲通常量測水平解析度，所 以用垂直狹縫量測爲基線。當需要垂直解析度時，執行 水平狹縫MTF之量測。一般狹縫目標物所產生的雜訊優 於在MTF量測時在方形開孔目標物邊界上所產生的雜 訊。但是，在量測期間，必須切換目標物，且需要有多 種不同尺寸的狹縫以對不同的解析解力測試影像感測器 的範圍。只需要一些方形開孔目標物測試相同廣泛範圍 的影像感測器。 AMRC處理 在AMRC處理單元18中的信號處理使用的方程式爲 Westinghouse Electric A. Rossell及R. H.

Wilson所發展，可參見1972年9月的Proc. SPIE第118 頁，篇名爲”Basics of Detection，Recognition，and Identification in Electro-Optical Formed Imagery"。所 11 本紙乐尺度逋用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I 裝 I I I I 訂— I I I I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 3〇5〇95 Α7 _Β7 五、發明説明（/〇 ) 以，爲下列方程式給定顯示的信號雜訊比SNR^，其對 於周期測試圖樣，其中爲具有5 : 1之長寬比的三個 垂直桿及兩個介間間隙： SNR = Μ _2MGTiav_ DI ae N [G2TySr(N)iav+Is]1/2 (式1) 其中： t爲觀察者眼睛整合時間（sec); ε爲目標物桿縱橫比（對標準的含兩介間間隙的3桿圖形 之長寬比爲5 : 1); α爲顯示縱橫比(通常爲4/3); e爲電子電荷(庫侖）； N爲目標物頻率（每圖像高度之TV線數）； RSF(N)爲系統方波響應： Μ爲調變對比(最大-大小)/(最大+最小）； GT爲光表面及前置放大器間的信號增益； iav爲平均目標物及背景光電流(A);

Is爲前置放大器電流(A);以及 J | R0T(N) i 2dN β τ(Ν)= ^--- I I 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度遑用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） A7 B7 305095 五、發明説明（/ Μ 爲雜訊濾波器函數，位在與目標物桿徵正交的周期方 向，其中R〇T(N)爲雜訊***點之後組件（偵測器讀出， 電子儀器及顯示器)的正弦波響應。 解下式中所給定的雜訊對比(^): M(N)= SNRDI[a e/te]1/2 [N/RSF(N)] [G^ r ^)^+1^1/2 2Gxiav ( 式2) 除了雜訊項目外，所有的參數均知道且可加以量 測。爲了將此方程式轉換成可使用的形式，必須使用量 測雜訊量及泛用對比（C)(而非調變對比（M))加以表示。 泛用對比（universal contrast)C定義成最大輸入亮度 減去最小亮度除以最大亮度，其中最大亮度目標物亮度 或背景亮度中較大者。然後泛用對比C以調變對比Μ加 以表示如： C=2m/(1+M) (式 3) 同樣地，Μ可以C表示 M=C/(2-C) (式 4) C=M(2-C) (式·5) 對最小可解析對比MRC的一顯示表示法可將方程 本紙张尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4現格（210X297公釐） I 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾隼局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明（/>) 式2代入方程式3中得到，但方法較爲繁冗。另一方面’ 可將方程式2代入方程式5而得到一較爲簡單的式子。當 應用最小解析對比取代對比，且顧’ SNRdi由臨 界値SNR，SNRTH替代，則MRC之表示法如下： T [GxiSr (N)iav + IS]1/2 ,- MRC(N)= SNRDI[a e/te]1/2 [N/Rsf(N)]--(2_ C) ( 式6) 可經由執行MRC測試的觀察者調整顯示亮度，且 將對比控制在最適對比之下，而證明爲何在本發明中使 用固定臨界値顯示信號雜訊比（SNRth) ’而不使用爲對 比之函數的信號雜訊比。 爲了在視訊輸出處以童測項目表示雜訊組成，進行 下列替代運算： iAV^GTlav 經濟部中央標準局黃工消費合作社印—

Ip"=2eIsA fv Iav2=2eiav A fvGT2 其中，

Iav :爲目標物及背景電流(A)的平均値； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X公釐） 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 305095 Α7 Β7 五、發明説明（I))

Ip爲在前置放大器（A)處之前置放大器雜訊的均方根 値； .

Iav爲在前置放大器輸入(A)處雜散雜訊之均方根値；以 及 △ fv爲視訊頻寬(H2);因此 MRC(N)= _ 歷⑽ (式7) MRC可經由可在分子及分母中消除之增益尺度而 表示成在視訊輸出處的量測電壓。然後電流可應用下列 對應電壓表示： MRC(N)= SNRm[-^-r lMN)2 + ylp r (2 - MRCW)(式 2d/vte RS?{N) 2Vav 8) 因爲所量測者爲全部雜訊，而非其組成，所以必須 使用一種可分開計算雜訊中各組成的方法。其執行方法 爲在目標物區及（系統前置放大器及信號所產生的雜訊) 對黑色背景區（只有系統及前置放大器雜訊）中量測雜 訊。可經由量測信號及雜訊電壓而進行，其中電壓爲目 標物亮度的函數。然後，解由信號所產生的雜訊。在式 8中所有可項目不是已知即是可加以量測者。可對系統 15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -* 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) Α4规格（210Χ 297公釐） 五 發明説明（/ +) A7 B7 計算測試下的雜訊濾波器函數々τ(Νρ在攝影機的視訊 輸出外量測自動MRC(AMRC) ’因此顯不並不包含在量 測範圔之內。假設或特定的顯示可包含中。在 系統帶通的頻率範圍內y3T(N)爲幾近於1的，且可作爲 預先計算的功能》 在式8中的MRC並非是AMRC所需要的最終形式。 由方程式5中可將Μ表示成： M(N)= SNRm[ a lI/2 N [βτ{Ν)νΙ + vl ]1/2 2AfjeJ Rsf(N)

2V

AV (式9) 下一步驟係以在自動測試中所使用的信號電壓表示調 變（而非使用用於桿目標物中的平均電壓）。可使用上面 所給定對比的定義建立兩者的相關係：

C=(VMAX-VMIN)/V

MAX (式 I — I II I 批衣 I I n ;訂I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10) 經濟部中央揉隼局員工消费合作社印装

Vmax爲信號電壓，其稱爲VSIG，Vmin爲背景電壓 因爲，Vav=(Vsig+Vmin)/2，可應用 C及 Vskj解 VAV爲：

Vav=(2-C)VSig/2 (式 11) 16 本紙張尺度遑用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3_95 A7 _ B7 五、發明説明（ΐζ) 將式11代入式9中得到： 12) 13) 14) M(N)= ,1/2 ^ ΙβΛΝψΙ + vl f2 24/> Rsf(N) (2~C)Fac (式 應用式5可將AMRC定義成以M表示的對比： AMRC(N)=M(N)(2-C) (式 計算M(N)可得到AMRC，且代入式10中得到： AMRC(N)= smm[ ί1/2

RSP(N) 2VSIC (式 — I— i I i I 裝— II 訂 I I I 線 《請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 由AMRC中所得到的方程式14，必須使用自動測試的 量測量加以表示。下列量係在目標物照明準位的範圍之 內加以量測： VSIO:相關於黑階之目標物照明準位處的平均信號電 壓；

Vteto/ :在目標物照明準位之總雜訊均方根値； 17 本紙張尺度遑用中國國家椟率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨石） vp:在黑階下的雜訊均方根彳直(包含所有·#爲信號產生的 雜 訊）； 以及 RS=(N):方波影像(只在—目標物照明準位下量測h 其他項目爲將測試的輸入參數（Vav)除外，且分開 輸入計算MRC方程式的MRC處理器。隨目標物照明及 對比變動的雜訊項可從量測的雜訊％0仏丨及Vp中得 到。因爲從平均信號中產生的雜訊並不量測’而是量測 由峰値目標物所產生的雜訊(使用含固定對比的方形開 孔目標物，而非含變動對比的桿圖形），所以雜訊必須 以Vtotal加以表示，Vtotal爲VSIG^VP的均方根値。 首先使用用於信號電流的方程式’其中雜訊項從信 號方程式中得到。由對比可知信號電壓Vav與Vsm相 關，如前面式11中所示者，由此可得到以電流表示的對 等方程式： iAV=(2-C)iSIG/2 (式 15) 由平均電流所致之雜訊電流如下： 本紙張尺度遑用中國國家橾率（CNS ) A4規格（210X 297公釐） — 浲-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 言 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（丨1 ) lAv2=WeiavAfvGT2 (式 16) 其中： iAv=目標物及背景電流(A)的平均値(A);

Iav爲在前置放大器輸入(A)中雜散雜訊的均方根値； △ fv爲視訊頻寬（Hz);以及 Gt爲光電流增益 將式15代入式16中從信號電流中使得的電壓轉換雜 訊信號’· 現在應用對應的電壓取代電流 11, =(2-C)eiSIGA fv G\ =((2-C)/2)(2eiSiGAfv^) =((2-C)/2)Isig2 (式 17) 式17以量測雜訊項及對比表示，且可代入式14中·， 以計算由量測量表示的 I 裝 訂 务 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 3050Q5 五、發明説明（/ί) Α7 Β7 AMRC(N)- SNRm[ 1/2 [凡(A〇(.2:巧C(D-)(匕-V2p) + V^f2 2Δ/〆 (式 18) 式18係用於配置AMRC處理單元18之方程式，可用 於計算且產生AMRC輸出。 因此提供用於量測影像感測器之最小可解析對比的 自動系統，該影像感測器如TV攝影機，且所使用的組 件及程序相當少且便宜，且不需要使用人類觀察者。 訂 線 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣隼局員工消費合作社印裝 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局負工消费合作杜印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種在如TV攝影機的影像感測器上自動執行最小 可解析對比(MRC)測試的裝置，包含： 目標物機構，在測試下，用於產生爲該影像感測 器 所感測的測試影像； 照明機構，用於照明目標物機構且在不同的照明 準 位下 產生多個該測試影像的畫面，以輸入該影像感測 器； 用於處理視訊信號的機構，該視訊信號爲該影像 感 測所輸出且指示一影像畫面，以回應感測來自該 g 標物機構之一測試影像畫面，此機構包含： 一機構，用於感測DC響應及來自指示視訊信 號之 影像畫面的雜訊特性，以及產生DC響應及指 示視 訊信號的雜訊數據信號； 一機構，用於感測該指示視訊信號的影像I畫 面， 且產生調變轉換函數(MTF)信號，以回應該感 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4洗格（210X297公釐}

   申請專利範圍 測的 像 號 影像畫面；以及 一機構，不同的目標物照明準位下，對多個影 畫面收集且處理該雜訊及目標物數據信號及該 MTF函數信號，且輸出指示該收集信號的信 利用所收集的信號，以計算下列數値的機構： AMRC(N): Μ [凡⑼(2::c(Ar)VtL -vD+v2Pf2 ^SIG 中： 經濟部中央揉準局負工消费合作社印装 且產生指示該等數値的自動MRC輸出信號，其 SNRTH爲臨界信號對雜訊比； △ fv爲視訊頻寬(Hz); t爲観察者眼睛整合時間(秒）； e爲目標物桿縱橫比（長比寬）； α爲顯示縱橫比； Ν爲目標物頻率(每圖像高度的TV線數）； RSF(N)爲系統方波響應（只在一照明準位之下量 測）； --------f -裝------訂-----八级 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家#準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 _D8 六、申請專利範圍 J I R〇T(N) I 2dN 冷 τ(Ν)= -5--- 爲正交於目標物桿的雜訊濾波器函數，其中 R〇t(N)爲雜訊揷入點之後，分量的正弦波響應； Vskj :相關於黑階之目標物照明準位處的平均信號 電壓； «•在目標物照明準位之總雜訊均方根値； Vp:在黑階下的雜訊均方根値(包含所有非爲信號產 生的 雜訊成份” 2. 如申請專利範圔第1項之裝置，其中用於處理指 示一影像畫面之視訊信號的機構包含一晝面抓取器 (Frame Grabber)。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，更包含一數位信 號處理器，其包含用於處理視訊信號的機構，該視訊信 號指示一測試影像畫面。 4. 如申請專利範圔第3項之裝置，其中該數位信號 處理器亦包含用於計算AMRC(N)之數値的機構。 5_如申請專利範園第1項之裝置，其中用於計算 AMRC(N)數値且產生自動MRC輸出信號的機構，更包 含一機構，此可對應於AMRC輸出信號，以控制該照明 機構在不同的照明準位下產生多個測試影像之畫面。. --------{裝------订-------{冰 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央揉準局貞工消费合作社印製 305095 g D8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中在不同的照 明準位下產生多個測試影像之畫面的照明機構包含一燈 及一分散器以照明該目標物機構，及一自動增益控制 (AGC)箝位（damping)照明源。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中用於計算 AMRC(N)數値且產生該自動MRC輸出信號的機構更包 含一機構，可對響應於該AMRC輸出信號，以控制該 AGC箝位照明源。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中用於處理指 示一影像畫面的視訊信號之機構更包含一 A/D轉換器。 9. 如申請専利範圍第1項之裝置，其中該目標物機 構包含一方形開孔目標物，且用於產生一MTF信號的機 構包含： 從該方形開孔目標物之邊緣之一得到一邊緣響應 的 機構；以及 產生目標物數據信號的機構，包含： 一機構，藉由在影像感測器的輸出處計算微分 邊 緣響應之傅利葉（Fourier)轉換量，得到調變轉換 函數 _ (MTF)，以及 使用用於方波之傅利葉展開式，將MTF信號轉換 J--------ί -裝------訂-----ί線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度逋用中國國家梂準（CNS > A4况格（210X297公釐） 經濟部中央標準局I工消費合作社印装 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 成方波響應的機構。 10·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該目標物機 構包含一方形開孔目標物，且從該畫面信號感測雜訊特 性並產生指示雜訊之雜訊數據信號的前述機構包含在目 標物區使用標準差方法量測雜訊的機構，該雜訊爲目標 物亮度的函數，此量測雜訊的機構並產生指示雜訊的雜 訊數據信號。 u.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該目標物機 構包含一方形開孔目標物，且從該畫面信號感測DC響 應特性並產生指示DC響應之DC響應數據信號的前述機 構包含一機構，此機構決定方形開孔目標物區的亮度平 均値及背景區的亮度之平均値之間的差値。 12.如申請專利範圔第1項之裝置，其中該目標物機 構包含一含細的垂直及水平狹縫光源開孔的狹縫目標物 機構，用於產生一MTF信號的機構包含： 用於產生影像品質數據信號的機構，此機構包含 一調 變轉換函數(MTF)，此函數可在影像感測器的輸 出 處，計算狹縫響應的傅利葉轉換量得到；以及 使用用於方波的傅利葉展開式將MTF信號轉換成 方波 響應的機構。 本纸張又度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） --------{-裝------訂-------{線 (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本育) A8 B8 C8 D8 305095 六、申請專利範圍 —種在如TV攝影機的影像感測器上自動執行最 小可解析對比(MRC)測試的方法，包含下列步驟.· 提供一照明源及具有固定對比的方形開孔目標物， 以 產生一將爲該影像感測器所感測的影像； 基於目標物邊緣或狹縫影像品質對於DC響應和雜 訊特 性及應用調變轉換函數，處理由該影像感測器輸出 的 一影像畫面，以回應感測到來自該目標物的影像， 且 產生指示該影像畫面的數據信號； 使用不同的目標物照明準位對多個影像晝面收集且 處 理該數據信號，且輸出指示該收集數據信號的輸出 信 號；以及 使用該收集數據信號的信號計算amrc(n)之數値 --------^ 政— (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 綵 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 AMRC(N): SNRm[ a N [βτ{Ν){1~ -Vj) + Vj f2 it .. — 2¥v)ts RSP(N) ^SlO 且產生指示該數値的輸出信號，其中： 本紙張尺度逋用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局MC工消費合作社印製 305095 六、申請專利範圍 SNRTH爲臨界信號對雜訊比； △ fv爲視訊頻寬(Hz): t爲觀察者眼睛整合時間（秒）； ε爲目標物桿縱橫比(長比寬）； α爲顯示縱橫比； Ν爲目標物頻率(每圖像高度的TV線數）； RSF(N)爲系統方波響應（只在一照明準位乏下量 測）； N J | R0T(N) | 2dN β τ(Ν)= ^——-- Ν 爲垂直目標物桿的雜訊濾波器函數，其中 R〇t(N)爲雜訊***點之後，分童的正弦波響應； VSIC :相關於黑階之目標物照明準位處的平均信號 電壓： Vtato/ :在目標物照明準位之總雜訊均方根値； VP:在黑階下的雜訊均方根値(包含所有非爲信號產 生的 雜訊）。 14.如申請專利範圍第13項之方法，其中對於雜訊 特性處理一影像畫面的步驟包含在目標物區使用標準差 方式量測雜訊，作爲具目標物亮度的函數，且產生指示 本紙伕尺度逋用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） --------ί -裝------订-----{線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標車局負工消费合作社印S- A8 B8 C8 ----------- 、申請專利範園 該雜訊的數據信號。 15·如申請專利範圍第13項之方法，其中對於DC響 應特性從處理一影像畫面的步驟產生之指示數據信號包 含一信號，其指示目標物區之亮度平均値與背景區之亮 度平均値之間的差値。 16·如申請專利範圔第13項之方法，其中對於目標 物邊緣影像品質處理一影像畫面的步驟包含從該方形開 孔目標物的邊緣之一得到一邊緣響應。 17. 如申請專利範圍第I6項之方法’其中對於目檫 物邊緣影像品質從處理的一影像畫面之步驟中產生的指 示數據信號包含指示調變轉換函數(MTF)的信號，該調 變轉換函數係在影像感測器的輸出處將微分邊緣響應計 算傅利葉轉換量而得到；且更包含使用用於方波之傅利 葉展開式，將MTF信號轉換成方波的步驟。 18. 如申請專利範圍第13項之方法，其中對於狹縫 影像品質處理一影像衋面的步驟包含提供一目標物’此 目標物包含一狹縫目標物機構，其含細的垂直及水平狹 縫光源開孔。 19_如申請專利範圍第18項之方法’其中對於狹縫 影像品質從處理的一影像畫面之步驟中產生的指示數據 信號包含指示調變轉換函數(MTF)的信號，該調變轉，換 函數係在影像感測器的輸出處將微分狹縫響應計算傅利 葉轉換量而得到；且更包含使用用於方波之傅利葉展開 --------1 -装------ir-------{级 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙法尺度適用中國*家梂準（CNS > A4规格（210X297公釐） 經濟部中央標準局属工消費合作社印製 A8 3 0 5 0 9 5 C8 六、申請專利範圍 式，將MTF信號轉換成方波的步驟。 20. —種在如TV的影像感測器上自動執行最小可解 析對比（MRC)測試且產生一測試値的裝置，包含 具有固定對比的方形開孔目標物機構，以產生一將 爲 該影像感測器所感測之第一測試影像； 一狹縫目標物機構，具有細的垂直及水平光源開 孔， 用於產生一將爲該影像感測器所感測的第二測試影 像； 用於改變該方形開孔及該狹縫目標物機構之照明的 機 構，以在不同的照明準位下產生多個第一及第二測 試 影像之畫面； 用於處理信號的機構，可指示該測試影像畫面，此 影 像畫面係由該影像感測器所輸出，以回應來自該方 形 開孔目標物機構及來自該狹縫目標物機構中感測的 測 ， 試影像畫面，此處理信號的機構包含： 一機構，用於感測來自該測試影像畫面信號輸出 --------< -裝------訂------C線 (請先閱讀背面之注意^項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CMS) A4規格（210X29*7公釐） 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 的 雜訊特性，以回應來自該方形開孔目標物機構中 所 感測的第一測試影像畫面，且產生DC響應及指 示該 響應的雜訊數據信號； 一機構，用於感測從該測試影像畫面信號輸出的 狹 縫影像品質，以回應從該狹縫目標物機構中所感 測 的第二測試影像畫面，且產生指示該影像畫面的 調 變轉換函數(MTF)數據信號； 一機構，在不同的目標物照明準位下，對於多個 測 試影像畫面，收集且處理該DC響應，雜訊，及 MTF 數據信號，且輸出指示該收集數據的信號；以及 —機構，使用該收集的數據信號計算amrc(n) 之數 値 . AMRC(N)= [凡(λ〇(2~Ί^(Κ2)+Θ Γ SNRm[-^—f2 —^----2- Rsf(N) V3IC 10 --------{-裝------訂-----{線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公* ) 經濟部中央揉準局負工消费合作社印5L A8 B8 C8 _D8 六、申請專利範圍 且產生指示該數値的輸出信號作爲該測試値，其 中： SNRTH爲臨界信號對雜訊比； △ fv爲視訊頻寬(Hz); t爲觀察者眼睛整合時間(秒）； ε爲目標物桿縱橫比(長比寬）； α爲顯示縱橫比； Ν爲目標物頻率(每圖像高度的TV線數）； Rsf(N)爲系統方波響應（只在一照明準位之下量 測）； N J | ROT(N) | 2dN β τ(Ν)= = ——-- Ν 爲在周期性方向的雜訊濾波器函數，其中 R〇T(N)爲雜訊***點之後，分量的正弦波響應； VSIG :相關於黑階之目標物照明準位處的平均信號 電壓； VtoW:在目標物照明準位之總雜訊均方根値； vp:在黑階下的雜訊均方根値(包含所有非爲信號產 生的雜訊）。 1 1 --------f -裝------订-----f線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙伕尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐）