对比度传递准确度

CPI的定义
对比度是区分物体与环境的重要基础条件。对比度表现指标（Contrast Performance Indicators，简称 CPI）是用于评估成像系统的对比度再现能力的测试指标，主要有两种：对比度传递准确率（CTA/CDP）和对比度信噪比（CSNR）。
对比度传递准确率（CTA）：等同于术语对比度检测概率（Contrast Detection Probability,CDP），用于计算在给定成像条件下，场景对比度在指定容差范围内被准确再现的逐像素概率。是通过对相机 OECF（光电转换函数）转化后的像素对比度与实际对比度进行数据统计，得到的合格百分比。

对比度信噪比（CSNR）：用于在给定成像条件下，通过比较平均对比度与其标准偏差来估计信号分离的质量。是通过计算噪声，先得出每个灰阶的噪声值，再进一步求出对比度噪声比。

传统方法（SNR + 全局色调曲线）在汽车场景下评估相机对比度记录能力存在局限：强眩光场景中，噪声分布非单调，SNR 无法反映对比度真实损失；高动态范围（HDR）场景下，SNR 仅描述信号噪声比，无法量化不同亮度区间的对比度再现能力。因此，针对车载相机面临的复杂光照条件挑战，需引入对比度表现指标（CPI），以精准评估成像设备对场景对比度的真实再现能力。

尽管单独评估成像系统的对比度再现能力无法直接预测物体识别能力，但它能提供一种有效的诊断工具，帮助识别在预期操作范围内对比度维持不准确或表现较差的区域。这一点在使用高动态范围（HDR）传感器时尤为重要 —— 这类传感器的噪声分布可能并非单调变化，且信号电平的提升未必能保证信噪比的改善。

如左图，浓雾导致交通标识的局部对比度降低。 右图，挡风玻璃上的杂光导致汽车的探测能力下降。

CPI测试核心意义是为汽车领域的 ADAS（高级驾驶辅助系统）和车内成像系统提供标准化的对比度性能验证方案，具体意义体现在以下几方面：

• 提供精准可重复的量化测试依据

  该测试图能在可控的实验室环境中，精准且可重复地测量成像系统的对比度传递精度（CTA）和对比度信噪比（CSNR）两个核心指标。其中 CTA 用于量化成像系统还原原始场景对比度的精准度，CSNR 则评估系统在噪声干扰下识别对比度的能力，通过这两个指标可形成系统性能曲线，避免了主观评价的模糊性。

• 保障汽车成像场景的运行安全

  IEEE P2020 是聚焦汽车领域的成像标准，汽车的 ADAS 系统需依靠相机识别交通信号灯、障碍物等，车内成像也需清晰捕捉驾乘状态。CPI 测试可验证相机在不同亮度、不同对比度环境下，是否能清晰区分场景中的明暗差异。比如在强光或昏暗路况下，通过测试确保相机仍能准确识别目标，降低因对比度识别失效导致的误判、漏检风险，为驾驶安全筑牢基础。

• 助力企业研发与产品合规

  对于汽车相机制造商和研发团队来说，CPI 测试图是验证产品性能的关键工具。研发阶段可借助测试发现镜头、传感器等硬件，以及图像处理算法在对比度传递上的短板，针对性优化；同时该测试符合 IEEE P2020 行业标准，能帮助企业的成像产品满足汽车领域的合规要求，也为不同厂商的产品提供了统一的性能对标基准，方便开展产品性能对比与行业竞争。

相关设备

1、MLB-HMC ADAS摄像头综测仪

2、RT-CFT ADAS摄像头综合测试仪