==== IEEE 2020-2024标准Flare测试 ====
** 一、Flare（眩光）的定义** 

Flare（眩光）：指的是非预设光路传播至像面的非成像光线，会导致图像的对比度降低并产生不良成像伪影。在该标准中，“眩光”(Flare) 和 “杂散光”（Stray light) 为同义词，可互换使用。
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|  图1 眩光成像光路  |
如图，成像光线（蓝色实线）在镜头内部发生非预期反射产生非成像光线（蓝色虚线），这种不按预设的光路传播的非成像光线统称为眩光，当非成像光线传播至像面，便会对正常成像形成干扰（如：动态范围降低、产生圆形光斑等）。

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|  图2：生活中常见的flare现象（图像来源：WIKI）  |

**二、Flare（眩光）的来源** 

眩光来源包括但不限于：

●系统透镜元件之间的内部反射

●由污染（例如：灰尘、指纹、油污）引起的散射

●不良的透镜镀膜

●透镜元件内气泡引起的散射和/或衍射

●光学胶合剂

●镜筒内及其他内部表面的反射

●图像传感器的盖板玻璃（Cover glass)

●传感器的引线（Bond wires）

●外部因素：如挡风玻璃

●不合适的光谱截止滤光片

●遮光罩或光阑处的衍射

●图像传感器表面的反射和散射

●由于制造公差导致的与标称设计的偏差


**三、Flare（眩光）测试方法**

本标准定义的Flare测试包含 **Flare A** 和 **Flare B** 两种测试方法：

**（1）Flare A 测试：** 

基于 ISO 18844:2017 标准点阵图，在水平、垂直轴增设额外测试点以覆盖更大视场并捕捉特定方向杂光，通过计算杂光指数 F 值来定量评估杂光的严重程度。
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|  图3：IEEE 2020-2024标准Flare A测试图卡  |

杂光指数F计算公式：

$$F=\frac{S_{Black}}{S_{White}}\times 100\%$$
其中，$S_{Black}$ 表示黑色区域亮度均值；$S_{White}$ 表示黑色区域周围4个白色区域亮度均值。

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^  图4：F值计算的ROI区域  ^
在可见光范围内，白色亮度的变化应小于5%（若被测设备检测红外光，则为辐射亮度）。黑色在可见光下的反射率应＜0.03%（若被测设备检测红外光，红外光下也应满足此要求）。透射图卡中黑点的光学密度应至少为OD4.0。被测设备（DUT）与测试图卡之间的距离应设置为使点阵列与视场匹配，且不应小于被测设备（DUT）的最小对焦距离。

测试应在暗室的受控照明条件下进行。照明要求如下：1.正面或背面（推荐）照明的目标应均匀照明，点或光陷阱系列的照度变化＜5%。2. 测试目标不应出现直接反射。3.背面照明的图卡周围禁止漏光。

**（2）Flare B 测试：**

通过旋转点光源或被测设备（DUT），模拟强光源从水平、垂直、对角线等多角度入射镜头，采集一系列图像后计算图像的炫光衰减（ Flare Intensity/ Attenuation），从而计算平均眩光强度/衰减（Average flare intensity//Attenuation）、最差炫光强度/衰减（Worst Flare intensity/Attenuation）等指标，来量化相机的杂光性能。 
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其眩光测试装置可通过以下两种方式：\\
1.固定光源，旋转被测设备  ：平行光光源和遮光罩固定，通过旋转台改变被测设备（DUT）的角度来进行测试。
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2.旋转光源，固定被测设备 ：被测设备（DUT）位置固定，通过直接旋转平行光光源来改变入射角度。
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其测试指标计算原理如下：\\
**单像素眩光图像照度**\\
利用已知亮度（Lref ）的参考光源和其在传感器上产生的平均灰度响应（Rref ），将每个像素点(x,y)测得的实际眩光灰度值（Rflare ）换算成真实的物理光照度（Eflare ）。\\
$$E_{\text{flare } \theta, \phi}(x, y) = \pi L_{\text{ref}} \frac{T_{\text{ref}}}{T} \frac{R_{\text{flare,clipped}}(x,y)}{R_{\text{ref}}}$$

式中：$E_{flare}$：单像素点眩光图像照度；θ：光源的方位角；ϕ：光源的视场角；x：图像坐标x；y：图像坐标y；T：曝光时间，单位为秒；$T_{ref}$：用于测量Rref 和Lref 的参考曝光时间，单位为秒；$L_{ref}$：平行光源的亮度；$R_{flare,clipped}$：场景中逐像素灰度信号的线性化结果，最低值被限幅为 1；$R_{ref}$：平行光源产生的线性化灰度信号的平均值。\\

为防止噪声导致计算错误，先将灰度信号Rflare 的底限裁剪为1，即 \\
$$R_{flare,clipped}(x,y)=max(R_{flare}(x,y),1)$$
式中: $R_{flare,clipped}$是线性化的逐像素灰度信号，最低值裁剪为 1;x是图像坐标 x；y是图像坐标 y；$R_{flare}$逐像素灰度信号的线性化结果。\\



**单像素眩光强度**\\
将眩光的物理照度与光源本身的照度进行比较，得到一个相对值表示该像素点的眩光衰减，以分贝（dB）表示。
$$\text{Flare}_{dB,\theta,\phi}(x, y) = 20 \log_{10} \left( \frac{E_{\text{flare}\theta,\phi}(x, y)}{E_{\text{source}}} \right)$$

式中，$ \text{Flare}_{dB}$是眩光强度，单位 dB；$\theta$ 是光源的方位角；$\phi $ 是光源的视场角；x是图像坐标 x。\\



**平均眩光强度/衰减(Average Flare Intensity/Attenuation)**\\
对整个图像中所有像素的$FlareAverage_{dB \theta，\phi}$值（即每个像素的眩光衰减值）取算术平均值。计算公式如下： \\
$$FlareAverage_{dB \theta，\phi}=avg(Flare_{dB \theta，\phi}(x,y))$$
$FlareAverage_{dB }$ 为平均眩光强度，单位为分贝（dB）； $\theta$光源的方位角；${\phi}$光源的视场角；x为图像坐标x；y为图像坐标y；$Flare_{dB }$眩光衰减，单位为分贝（dB）。\\


**最差眩光强度/衰减 (Worst Flare Intensity/Attenuation)**\\ 
取图像眩光强度最大的数据，计算公式：\\
$$FlareWorst_{dB \theta，\phi}=\max_{x,y}(Flare_{dB\theta,\phi}(x, y))$$
式中： $FlareWorst_{dB}$ 为最差眩光强度/衰减，单位为分贝（dB）； $\theta$光源的方位角；${\phi}$光源的视场角；x为图像坐标x；y为图像坐标y；$Flare_{dB }$眩光衰减，单位为分贝（dB）。\\



**四、研鼎设备支持**\\
** RT-Flare 摄像头模组眩光综合测试仪** \\
  [[https://yanding.com/product/detail?id=1841|{{yanding:成像质量评价:标准化测试:rft.png?500|}}]]  
 [[https://yanding.com/product/detail?id=1841|RFT-Flare眩光综合测试仪]] \\


RFT-Flare眩光综合测试仪是研鼎自研的一款用于量化摄像头模组眩光水平的专业自动化设备，不仅支持广角模组，还兼容长焦模组，能够满足不同应用场景下的测试需求。

该设备的光源照明条件与算法均遵循 IEEE 2020-2024 标准Flare B 测试方法。该设备采用平行光光源系统，，可精准模拟无穷远处点光源；算法结合相机 ISO 感光度、曝光时间、快门半径等参数，全面分析图像眩光衰减特性。系统会自动生成详细的眩光衰减报告，包括衰减热力图和平均、最差衰减曲线，为车载相机杂光测评提供高精度数据。

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**RIQA-ADAS图像质量分析-ADAS模块**\\


RIQA-ADAS是一款专为自动驾驶与车载摄像头开发的专业图像质量分析软件。
其Flare模块算法依据IEEE 2020-2024标准，可量化摄像头模组眩光水平，输出杂光指数F（%）、平均眩光衰减和最差眩光衰减等指标。

Flare A 模块：

可输出F（%）柱状图和每个黑点的F值，F值越小，杂光对像质的影响越小。

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Flare B 模块：
可输出不同光照方向的一组图片的flare数据折线图和具体的平均flare值和最差flare值。\\
{{yanding:成像质量评价:标准化测试:fb-1.png?600|}}


**FlareA测试方法所需光源：透射式灯箱**\\
{{ :yanding:成像质量评价:标准化测试:2020_flarea-2.png?400|}}
[[https://yanding.com/product/detail?id=1821|LV-CCI-15F-IR]]\\


**FlareA测试方法所需图卡：透射式Flare测试图卡**\\
{{ :yanding:成像质量评价:标准化测试:2020_flarea-1.png?400|}}
[[https://yanding.com/product/detail?id=1606|CP303-TI透射式Flare测试图卡]]