[发明专利]对光学传感器进行内置测试的系统和方法

说明书

公开了一种能够对(多个)光学传感器进行内置测试的光学系统及其方法，该光学系统包括一个或多个光学传感器和处理单元。处理单元包括内置测试模块，该内置测试模块被配置为检测由光学传感器中的至少一个光学传感器生成的图像中的至少一些图像的光学质量相对于其预期的光学质量的下降。内置测试模块可以被配置为确定其光学质量的下降是否是由于“外部光学干扰”(EOD)和/或光学传感器/系统的故障。处理单元可以包括相对内置测试模块，该相对内置测试模块被配置为对(多个)光学传感器中的至少两个光学传感器生成的至少一些图像进行比较并且确定其至少两个光学传感器中的哪个光学传感器(如果有的话)经历该EOD和/或故障中的至少一者。

技术领域

本发明涉及光学传感器的领域，并且更具体地，涉及用于光学传感器的内置测试的系统和方法。

背景技术

光学传感器(诸如，静物相机或摄像机)，在用于提供给定分辨率和/或给定信噪比(S/N)系数所需的视觉信息时，可能对诸如积聚在外部光学元件(例如，最外面的透镜)上的灰尘或湿气、由于潮湿的空气或含尘空气而引起的低可见性、低照明条件等(统称为“外部光学干扰”(EOD))的光学干扰非常敏感。需要使用这种光学传感器的系统能够验证使用这些传感器获取的帧是否由于EOD或由于系统内部的故障(光学、电子、物理或其他)而具有低光学质量。

发明内容

本发明的一个方面可以提供一种能够对其光学传感器进行内置测试的光学系统，该系统可以包括：光学传感器，被配置为生成多个图像帧；以及处理单元，与光学传感器通信，处理单元可以包括：内置测试模型，该内置测试模型被配置为：在多个图像的图像帧的子集中的至少一个图像帧中检测相应至少一个图像帧的一个或多个参数与其期望的一个或多个参数相比的至少一个变化；并且确定至少一个变化是由于光学传感器的外部光学干扰(EOD)还是由于光学传感器的故障。

在一些实施方式中，内置测试模块被配置为：对图像帧的子集中的每个图像帧应用快速傅里叶变换(FFT)以产生相应图像帧的FFT图像；对相应图像帧的FFT图像应用高通滤波器(HPF)以产生相应图像帧的HPF图像；对相应HPF图像的HPF图像的像素的值进行求和，以产生相应HPF图像的HPF灰度级总和值；确定相应HPF图像的HPF灰度级总和值是否高于预期的HPF灰度级总和阈值；并且如果相应图像帧的HPF灰度级总和值低于预期的HPF总和阈值，则指示光学传感器经历EOD和故障中的至少一者。

在一些实施方式中，内置测试模块还被配置为：检测相应HPF图像的HPF灰度级总和值相对于其预期的HPF灰度级总和值的至少一个变化；识别HPF灰度级总和值相对于预期的HPF灰度级总和值的至少一个变化的模式；并且基于模式确定至少一个变化是由于EOD还是由于光学传感器的故障。

在一些实施方式中，所述内置测试模块还被配置为：计算所采样的图像帧的子集中的每个图像帧的直方图，以产生相应图像帧的直方图；检测相应图像帧的直方图相对于其预期的直方图的至少一个变化；识别相应图像帧的直方图相对于预期的直方图的至少一个变化的模式；并且基于模式确定至少一个变化是由于EOD还是由于光学传感器的故障。

在一些实施方式中，内置测试模块还被配置为：计算相应图像帧中的指定对象对相应图像帧的直方图的贡献；检测指定对象对相应图像帧的直方图的贡献相对于其预期的贡献的至少一个变化；识别指定对象对相应图像帧的直方图的贡献相对于其预期的贡献的至少一个变化的模式；并且基于模式确定至少一个变化是由于EOD还是由于光学传感器的故障。

在一些实施方式中，内置测试模块还被配置为：对采样的图像帧中的每个图像帧应用高通滤波器(HPF)以产生相应图像帧的HPF图像；对相应HPF图像中高于预期的HPF灰度级阈值的像素的灰度级进行求和，以产生相应HPF图像的HPF灰度级总和值；检测相应HPF图像的HPF灰度级总和值相对于其预期的HPF灰度级总和值的至少一个变化；识别HPF灰度级总和值相对于预期的HPF灰度级总和值的至少一个变化的模式；并且基于模式确定至少一个变化是由于EOD还是由于光学传感器的故障。