hisilicon ip camera图像质量测试海思半导体2016保留一切权利

© 商 注市海思半导 客户服务：客户服务邮箱 概本文档规定了HisiliconIPCamera图像效果测试标准，明确了各个测试项目的具体本标准描述了HisiliconIPCameraHisilicon内部决策参考，适用于IPCamera模组的规格制定、产品设计、及质量控制等方面。IPCamera图像效果相关测试项目，根据测试类型的不同，主要分为硬件设备：多光源测试灯箱（可提供D65、TL84、F光等多种光源、色温照度测试计、均匀光源（亮度可调、各种Chart，包括ColorChecker(24-patch)Chart、ISO12233Chart（1x，2x，4x、KodakGrayScaleChartQ14、FOVChart等；产品版

缩略WideDynamic宽动态修订记

第一次临时 指标测 分辨率/解析度测 场景测 外场测 外场AWB测 数据评估与应 附 图1-1ISO122334:3取景图 图1-2ISO122334:3左边角取景 图1-3ISO122334:3右边缘取景 图1-4EIARESOLUTIONChart1956图 图1-6Color 图1-7Color 图1-8KODAK 图1-9延时示意 图1-10方格 图1-11几何失真计算 图1-12视场角计算图 图1-13视场角计算图 图2-1AE的收敛示意 图2-2AE震荡示意 HisiliconHisiliconIPCamera表1-1分辨率的主要指标（中心位置，水平分辨率 表1-2测试标 表1-3测试标 表1-4可供参考的码率设 表1-5测试标 表1-6测试标 表1-7测试标 表1-8测试标 表4-1测试指标汇总示 表4-2五分制图像质量评测 表4-3五分值维度评估 表4-4维度评估表示 表4-5数据结果及应用示 表5-1设备和软件列 文档版本00B01(2016-05- 信分辨率/解析度测测试目测试设Chart（1x，2x，4x，001Lux Camera：透射测试光源 ，，0.01Lux测试软测试环IPCamera：D65光源，且保证光线600Lux±100Lux；保证ISO12233整个Chart表面的亮度值相差小于20%，镜头以所有参与评测对象的最高分辨率为准，ogCamera：ImageQualityLabs透射测试光源，照度为80Lux±10Lux；镜头以测试步IP1.调IPCamera的驱动参数调试到最佳（一般采用默认参数），IPCamera相关的参数步骤 调节灯箱光源为指定光源环境，将I2233Chart置于灯箱中；注意：本标准规定130200万IPCamera选1XChart，300万IPCamera选4X的步骤3.中心解析度的测试：ISO12233Chart置于灯箱中，调IPCamera的位置，保证其光轴ISO12233Chart平面垂直，且ISO12233Chart16:9或4:3区域（根据IPCamera的分辨率长宽比决定）正好落在IPCamera的预览画面中，下面以分辨率是4:3的IPCamera为例，如图1-1红线框所示。图1-1ISO122334:3取景手动调整对焦共3次，每次3张或1min供分析4.固IPCamera，在画面稳定的条件下拍5.分析解析度蓝线区域图像，得出解析度值为中心解析6.边角解析度的测试：方法同3、4、5，不同的是调IPCamera的预览区域，以达到测试各个角落解析度的目的，具体拍照区域见图1-2和图1-3。图1-2ISO122334:3图1-3ISO122334:3---og1.调节ogCamera的驱动参数调试到最佳（一般采用默认参数），ogCamera相2.ImageQualityLabs透射测试光源（透射灯箱），EIARESOLUTIONChart195680Lux±10Lux；步骤3.水平解析度测试：通过支架的三维控制云台调节ogCamera位置，保证其光轴与ResolutionChart平面垂直，且使ResolutionChart正好落在ogCamera的预览画面中，如图1-4所示。步骤 固定ogCamera和三维云台位置，在画面稳定的条件下，保存当前预览画面（通过捕获卡或者搭建DVR环境进行截图步骤5.调整幅度，再次对焦，每次对焦后3张或者1min，共调整3次，供分---解析度方IP从低频楔形线对（可以很容易的辨别为5条线）开始往高频率开始读，当HYRes软件电视线使用imatest软件亦可分析出解析度值（MTF值，拍照区域为红域，见图图1-5ISO12233MTF选择区域图示（绿色-水平MTF，紫色-垂直og从低频楔形线对（可以很容易的辨别为4条线）开始往高频率开始读，当共9个数据，取其最大值测试标MTFTVL，MTF需要倾向于度量边缘的锐利程度，TVL侧重于图像的本标准中以判别线对为准，如表1-1表1-1分辨率的主要指标（中心位置，水平分辨率Sensor水平电视线中四中四---------------Sensor水平电视线中四中四-----色彩还原测测试目测试IPCamera对色彩的还原能力；滤光片对影响很大，需在测试数据中提供使测试设灯箱，24卡(GretagMacbethColorChecker)，色温照度计测试软imatest测试测试环色温可低、中、高转换，如Alight(2800K），Daylight(5000K)，Daylight(6500K)，Daylight(7500K)，照度均调至600Lux±100Lux，（注意白块不能出现过曝现象，整个Chart表面的亮度值相差小于20%测试步步骤1.调IPCamera的驱动参数调试到最佳，IPCamera拍照相关的参数设置为普通模式，2.调节光源及照度到步骤 将24卡置于灯箱正面中心，调节IPCamera的位置，使图卡宽度为500-1500素1-6图1-6Color步骤4.待画面稳定后，拍摄步骤5.使用imatest软件分析拍摄，颜色空间选sRGB，错误<0.25，得出值，及△Ccorr、△E的sigma值----色彩还原的计算方 2ΔC=((a-a*)+(b-b 2 2ΔE=((L-L*)+(a-a*)+(b- 2 2 2Saturation=

+b )/((a*+b* 其中L、a、b为机的图像转为为Lab后获取的数据，L*、a*、b*为ColorChecker的实际值。测试标表1-2SensorCIFand720Pand3Msat范围白平衡测测试目IPCamera环境下对白色的再现能力测试设灯箱（含低、中、高色温的光源），24 卡，色温照度计测试软imatest测试软件。测试环色温可低、中、高转换Alight(2800K，Daylight(5000K)，Daylight(6500K)，Daylight(7500K)，照度均调至600Lux±100Lux。测试步1.IPCamera驱动参数调试到最佳，IPCamera拍照相关的参数设置为普通模式，如白平衡设置为自动，设为自动等；步骤2.将24卡置于灯箱正面中心，调试IPCamera的位置，使图卡宽度为500-1500素1-7图1-7ColorChecker步骤3.调节光源到F光源（2500K），一般不需要调整光照强度，待画面稳定后，拍摄，步骤 调节光源到TL84光源（4000K），光照强度600Lux±100Lux，待画面稳定后，拍，并记录实际色温和光照强步骤 调节光源到D65光源（6500K），光照强度600Lux±100Lux，待画面稳定后，拍，并记录实际色温和光照强步骤 调节光源到D75光源（7500K），光照强度600Lux±100Lux，待画面稳定后，拍，并记录实际色温和光照强步骤7.使用imatest软件对拍摄的,颜色空间选sRGB，错误<0.25，进行白平衡分---白平衡计算方直接使用imatest分析不同色温下拍摄的，即可得出每个色块的白平衡差值，本标Colorcheck的20~23色块（6个灰度块中的19、24的数据，取其中最大测试标SensorCIFand1.3Mand3MD65、TL84⊿S<⊿S<⊿S<F⊿S<⊿S<⊿S<灰阶测测试目测试IPCamera的动态测试设Q14，测试软无测试环D65光源，Chart表面照度在600Lux±100Lux，整个Chart表面的亮度值相差小10%测试步1.调IPCamera相关的拍照参数至最佳2.正对20级灰阶卡，保证该卡整个Caputure画面中50%的大小1-9所图1-8KODAK3.画面状态稳定后，拍---灰阶值计算方观察拍摄的图像，哪两个相邻的灰阶是肉眼不可区分的，记录灰阶测试标灰阶数目过这时亮暗的细节能够较好保留，但图像的通透感会有一定程度的降低；对比度、亮度、G等宽动态范围测测试目IPCamera的宽动态测试设宽动态测试灯箱（灯箱有亮区和暗区，两个区可以分别调节亮度测试环IPCamera放置于灯箱外的位置，IPCamera的图像一半是亮区，一半是暗区测试步1.调IPCamera的驱动参数调试WDR（WDR模式，则采用默认参数步骤2. 亮区和暗区分别放上一张灰阶卡，调节亮区和暗区的光照强度，一般是增强亮区的光照，减弱暗区的光照，直到亮暗区分别都能分辨出7阶灰阶为止；3.读出亮区的光照强度记为X，暗区的光照强度记Y---宽动态范围计算方宽动A=20LogX/Y测试标A≥50dB（亮暗区光照强度比延时测测试目IPCamera的延时测试设PC机（假设PC为N核，点播所在进程1/N×80%，若超过该指标，则需提高PC机的配置）测试软10ms测试环IPCameraPC，PC机上运行秒表点播图像。在对IPCamera点播前，通过任务管理器确保平CPU占用小10%，10%，请关CPU过大测试步1.IPCameraPC机屏幕，并截屏；步骤2.将截取的粘贴到画图板上。3.计PC时间IPCamera拍摄显示的时间差值1-9图1-9延时示意图---延时计算PC机上截取屏幕的图像，IPCamera拍摄的秒表数A，PC机上的秒表数值B，IPCamera的演示T=A-B。测试标最低可用照度测测试目测试的测试设灯箱，12233Chart（1x，2x，4x，色温照度计测试软无测试环使用固定焦距镜头，F=1.2，镜头光圈处于最大位置；D65线照度最低可调0.05Lux以下；保证ISO12233整个Chart表面的亮度值相差小于20%。测试步基于分辨率1.见分辨率/解析1.1.5“测试步骤”，读出此时的解析2.在不改变光源的情况下调节光源照度，当输出图像的分1---基于灰阶的测试1.见灰阶1.4.5“测试步骤”，读出此时的灰阶2.在不改变光源的情况下调节光源照度，当输出图像的灰阶降低N阶时，用照度计测出测试图上的照度φ。N值的体现低照度对识别的要求，N值越小，可分辨能力越低，N值最小为2，当前采用---低照度计算方φ即为IPCamera的最低照度值当实际测量镜头光圈不能满足要求时，可通过下面方法换算(F)2/(F1)=2φ/φx，各参数意义测试标彩黑白：φ＜0.1Lx/F1.2码率控制测测试目测试IPCamera的码率控制情况测试设测试软IPOPwindows任务管理器等统计网卡流测试环IPCamera码率控制模式设置CBRIPCamera码率A，分为低码率、中码率和高码率三个场景。如1-4所示。低码率中码率高码率备-----测试步步骤1.IPCamera拍摄运动物体（例如在镜头前挥动），通过IPOP读出码率的最大瞬时值B和平均值C；2.IPCamera置于灯箱内，频繁调节灯箱内的亮度，IPOP读出码率的和平均值C---码率控制计算方计算实际与设定值的波动情况ǀB−最大码率平均码率测试标

ǀC− 要求瞬时最大码率波动≤10%，平均码率波动信噪比测测试目IPCameraNoise测试设测试软测试环测试步1.调IPCamera的驱动参数调试到最佳，IPCamera拍照相关的参数设置为普通模式，2.调节光源及照度到步骤3.将24卡置于灯箱正面中心，调节IPCamera的位置，调试IPCamera的位置，使图卡面积约占画面的70%，如图1-6所示；步骤4.待画面稳定后，拍摄步骤5.使用imatest软件分析拍摄，得出Noise值。特别注意：中截取不同的关键---信噪比计算方SNR=20log10((S19-S24)/N22imatest(3.8)或更新版本，Noisedisy选PixelSNR(dB)(20*log10(S/N))可以直接计算测试标表1-5Sensor3M《安防机通用技术要求2011[1][1].3.16》要求亮度均一性测测试目IPCamera影主要由镜头测试设均匀光源，色温照度计。测试软Imatest测试软件。测试环（D65/10°RGB值为 测试步1.保证均匀光源处无其他光源干扰，调IPCamera的驱动参数调试到最佳2.IPCamera正对均匀光源的发光面，且距2cm5cmIP步骤3.画面状态稳定后，拍照；4.imatest软件分析亮度均一性值---亮度均一性的计算Shading值=（四角最暗处的亮度值Y/中心最亮处的亮度值测试标Sensor720P&300畸变（几何失真）测试目测试IPCamera成像的几何失真程度；畸变一般由镜头测试设灯箱，色温照度计，几何失真测试Chart（CheckerboardDistortionTestTargetfor©Lync"Certification，如图1-10所示。图1-10测试软imatest测试软件。测试环D65光源，保证Chart表600Lux±100Lux，整个Chart表面的亮度值相差小于10%测试步步骤1. 将该Chart置于灯箱正面，保证照相系统的光轴中心正对几何失真Chart的正中心；步骤2.预览画面状态稳定后，拍照；步骤3.使用imatest软件分析几何失真值---几何失真值计算方产生了几何失真的图，如图1-2计算Distortion=100(A–B)/测试标表1-7Sensor300测试目测试IPCamera的最大测试设灯箱，色温照度计，FOVChart测试软无测试环D65光源，保证Chart表600Lux±100Lux，整个Chart表面的亮度值相差小于10%测试步1.FOVChart置于灯箱正面，保证照相系统的光轴中心正FOVChart的正中心；步骤2.预览画面状态稳定后，拍照；3.IPCameraChart的距L，测量实际拍摄到Chart区域的对角线长C，根---视场角计算方拍照画面为平a，L为垂直于平a的线段，IPCameraFOVChart的距离，A、B为实际拍摄画面的最长宽边和长边，o点Chart1-12所图1-12视场角计算图实际拍摄画面如图1-13，测量实际所拍摄画面对角线C的长度，也可由算IPCameraFOVChart的实际距L图1-13视场角计算图视场角为θ计算C=sqrt（A2+θ=2atan测试标分辨300FoV(度-------------------------FOV：不同的产品应用要求的视场角不同，本标准对FOV不作图像边缘测测试目测试IPCamera预览显示画面中是否存在异常现象测试设正常光源、单一的某种鲜艳颜色（如红色、蓝色、黄色等等测试环使用IP 对着单一的某种鲜艳进行抓怕图像，观察图像边缘效果测试步步骤1.观察IPCamera的单一某种鲜艳的---关注维黑边现象、白边现象静物场测试目测试IPCamera在静物测试设正常光源、静止的颜色丰富的静物模型（例如花草、公仔、彩色布匹等测试环使用IPCamera对静物进行拍摄，观察测试步1.IPCamera拍摄的静物模型颜2.观察静物模型的色彩是否能够较好的还原出来，主体三种颜色所占的比例是否都能很3.IPCamera小角度拍摄直边缘观察锯齿现象；步骤4.观察边缘是否存在杂色；5.更换不同的色温测试颜色是---关注维清晰度、色彩还原、通透性、噪点、锯齿、闪烁、块现象、呼吸效应、伪彩黑色平坦区域是否容易出现块现象（比如黑色显示器屏幕、黑色衣裤倾斜角度容易出现人物场测试目测试IPCamera在人物测试设正常光源、人物测试环使用IPCamera对人物进行拍摄，观察测试步步骤1. 均匀光源，正常光照情况下观察人物肤色表现是否自然，有无失真现象，亮度控制是否得当，有没有出现过曝现象；关注胳膊、等是否存在效应；2.观察人脸肤色是否柔和细节是否清晰及人物是---关注维清晰度、色彩还原、通透远景场测试目测试IPCamera在远测试设无测试环使用IPCamera对远景环境（例如狭长的通道）进行拍摄，观察测试步观察IPCamera的远景能力，景深是否足够，是否可以看清远处的细节关注维清晰度、通透性、景深。色彩还宽动态场测试目测试IPCamera在宽动态场景下的效测试设无测试环使用IPCamera对有亮度差异明显的区域（例如窗口，窗外光照较强，窗内光线弱）拍摄，观察测试步1.WDR关闭和打开时的图像效果，对比亮区和暗区的景物是否有变化，变化是否2.观察亮区边缘是否有紫边现象---关注维亮处细节、暗处细节、色彩还原、紫边或绿边、通透性、噪点、拖影WDR场景下最重要的就是人脸、衣服细节（含色彩和纹理物走低照度场测试目测试IPCamera在低测试设灯箱、小物品（置于灯箱内、可运动的物体（例如钟摆测试环使用IPCamera在灯箱内进行拍摄，观察测试步1.调节灯箱内的照度值，5Lux以下开始观察图像，并逐渐降低照度值，固定的照度0.01、0.1、0.2、0.5、1、5lux必须覆盖；步骤 观察图像的整体亮度情况，噪声控制是否明显，块效应和呼吸效应是否明显步骤 记录指定照度下物体是否可分辨，噪声数目及颗粒大小，运动物体的周围是否会有动噪声和拖影---关注维亮度、清晰度、通透性、噪声、块效应、呼吸效应、色彩还原、拖影红外场测试目测试IPCamera的红测试设色温照度计、红外灯、激光红外测距测试环IPCamera在室内低照度场景下打开红外灯，保证红IPCamera照射在同一场景选

室内低照度场景，打开红外灯，IPCamera拍摄物关注维清晰度、通透性、噪声、亮度、亮处效果、暗处效果、、拖影复杂纹理场测试目测试IPCamera在复杂纹理测试设具有复杂纹理的物体（例如条纹衣服、条纹测试卡、单板等测试环使用IPCamera对复杂纹理的物体进行拍摄，观察测试步观察图像是否存在亮色分离的现象，图像有无模糊现象关注维清晰度、伪彩运动场测试目测试IPCamera运测试设运动物体（例如人物、钟摆等测试环使用对运动主体由远及近运运动主体以不同运动方式：平动，转动；运动主体以不同的运测试步

IPCamera有防抖功能，还可测试IPCamera自身的运动1.观察运动物体的清晰度、边2.观察运动物体周围是否有噪声，运动后是否有颜---关注维清晰度（主体清晰度、清晰度（背景清晰度、色彩残留、连贯性、噪点、拖影、效应、呼吸效应、边光线变化场景 收敛测试目测试IPCameraAE力，包括AEAE稳测试设灯箱/辉度箱，射灯/车灯，挡板（深色为佳测试环IPCamera拍摄，调节光源的亮度（调亮或者调暗观察图像挡画面（3秒左右取开挡板，观察图像效果；使用IPcamera在室内正常照度下，到室内关灯后AE稳定后，在打开室内灯AE稳定后即测试步1.观察灯箱光源变化或者镜头被遮挡取开后，图像恢复的时间；步骤2.图像恢复正常后，是否会产生震荡现象（亮度变化）。---关注维AE收敛速度、AE收敛稳定性、AWB收敛速度、AWB收敛稳定性、块效应、拖影码率波AE的收敛示意2-1所示。图2-1AE的收敛示意图AE震荡示意2-2所示。图2-2AE震荡示意图AWB收敛示意2-3图2-3AWB强光场测试目测试IPCamera强测试设射灯/车灯测试环使用IPCamera对强光周围的物体进行拍摄，注意强光光源和机的角度形成的角度测试步观察强光周围的物体是否可分辨（强光抑制效果关注维亮处效果、暗处效果、紫边、通透性、光晕大小、色彩还大面积大面积单测试目测试大面积单色下中性区域是否出现测试设不同色彩的遮挡布（红色、绿色、蓝色、黄色、淡黄色、灰色测试环将大面积灰色卷帘放置到与桌面平行的位置，在桌面上垂直放置24色卡，卷帘放下不影响到24色卡即测试步步骤1. 选择一个中性色的背景（如灰色），使用大面积单色卷帘遮挡整个画面的 50%、80%等左右的面积，持续时间约3min，观察24色卡中的19至23色块中是否存2.将卷帘调整移开时，观察是否能够快速还原为灰色；步骤3.更换其他色彩的遮挡布，重复执行1~2；4.使用imatest工具分24色卡---关注维色彩还开阔场测试目测试IPCamera在开测试设色温照度计、激光红外测距仪。测试环使用IPCamera对开阔场景进行拍摄，观察场景选广场、低层建筑楼顶等、树、花、人群，可选择在不同天气状况下进试关注维清晰度、亮度、通透性、景深、色彩还原、噪点AWB测试目IPCamera在外场的AWB测试设3.2.33.2.3测试环使用IPCamera在外场进行拍摄，观察场景选6:00~20:00。关注维清晰度、通透性、色彩还外场宽动态测测试目测试IPCamera在外场宽动态测试设测试环测试IPCamera在外场宽动态场景拍摄，观察场景选如：大堂、白天室外光线强，室内关闭灯光，IP 架设在室内，拍摄门口环境，人从室外走进室内时的该场景图如：IP 架设在室外，且室外光线充足，通过玻璃门拍摄室内暗处效果关注维亮处效果、暗处效果、紫边、色彩还原、通透性、噪点、拖外场低照度测测试目测试IPCamera在外场的低测试设3.4.33.4.3测试环场景选夜间的室外，照度可选0.1Lux1Lux中间的三个场景，场景光线尽量均匀，场景关注维

低照度月光级：仅有月光下的应用，一般将0.5lux星光级：仅有星光条件下的应用，该条件下光线极暗，一般将低于0.5lux的外界条件称之为清晰度、通透性、亮度、噪点、色彩还外场运动场测试目测试IPCamera在外场运测试设测试环使用IPCamera在外场进行拍摄运动物体，观察图像场景选运动物体可分高速、中速和低高速：高速公路天桥上，拍摄过往中速：公司大门车辆出，拍摄进出的车辆低速：拍摄正关注维清晰度、边缘闪烁、拖影、色彩残留、噪点、块外场红外场景测测试目测试IPCamera在外场的红测试设色温照度计、红测试环使用IPCamera在外场打开红外灯，保证红外灯和IPCamera照射在同一物体上拍摄观察场景选lux，Camera拍摄物体。关注维清晰度、通透性、噪声、亮度、亮处效果、暗处效果、过曝、拖影外场强光抑制测测试目测试IPCamera在外场的强测试设测试环使用IPCamera在外场强光抑制场景下拍摄，观察场景选关注维亮处细节、暗处细节、光晕大小、色彩还原、块44指标数据汇与标准对比，达到要求，该项测试即为通过。测试表示例如表4-1所示。测试指单结解析电视720P中心-1080P中心-------白平S--灰灰阶阶-宽动亮暗对-延-低φ彩色---要求瞬时码率波-信噪信噪-测试指单结亮度一----视场度-五分制图像质量评测表4-2五分制图像质量评测分五级质量制<正向五级损伤制<逆向5优图像质量极佳满图像上无法察觉有损伤或干扰存