一種基于fpga技術(shù)的cmos圖像傳感器測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，特別是一種基于EMVA1288測試標(biāo)準(zhǔn)的性能測試平臺，屬于圖像傳感器測試【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的測試裝置是基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，性能參數(shù)的定義和測試方法都比較嚴(yán)謹(jǐn)，易被用戶接受和認(rèn)可；本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，測試流程方便快捷；本發(fā)明的裝置中加入溫控箱，無需整體移動測試裝置即可改變待測試的CMOS圖像傳感器芯片的溫度，使得待測試的CMOS圖像傳感器的高溫性能測試更加方便快捷。
【專利說明】—種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，特別是一種基于EMVA1288測試標(biāo)準(zhǔn)的性能測試平臺，屬于圖像傳感器測試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]CMOS圖像傳感器的性能參數(shù)一般由生產(chǎn)廠家設(shè)計生產(chǎn)時進(jìn)行評估測定，給出典型值，但由于生產(chǎn)工藝和半導(dǎo)體材料變化的原因，用戶使用圖像傳感器時的真實(shí)性能參數(shù)可能會與給出的典型值有一定出入；另外，不同廠家的測試方法和評價標(biāo)準(zhǔn)并不完全一致，在測試標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)量綱不同時，無法對不同廠家的圖像傳感器進(jìn)行性能對比評價，所以在COMS圖像傳感器芯片應(yīng)用前，進(jìn)行不同型號間的對比擇優(yōu)和同一型號的篩選這兩項工作時，需要一個統(tǒng)一的性能參數(shù)測試系統(tǒng)對芯片進(jìn)行測試。
[0003]EMVA1288是歐洲機(jī)器視覺協(xié)會制定的針對圖像傳感器及相機(jī)的性能測試標(biāo)準(zhǔn)，對測試設(shè)備、測試方法、參數(shù)定義等都做了明確的規(guī)定，是目前唯一的一項機(jī)器視覺類傳感器與相機(jī)的公認(rèn)測試標(biāo)準(zhǔn)。以此標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)設(shè)計的圖像傳感器性能測試平臺，對傳感器的性能參數(shù)的定義和測試方法都會比較嚴(yán)謹(jǐn)，用戶也會更加認(rèn)可和接受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提出一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，該裝置為一種基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)的CMOS圖像傳感器測試平臺，可對普遍的CMOS圖像傳感器進(jìn)行統(tǒng)一的性能測試，利用該裝置進(jìn)行測試得到的結(jié)果較準(zhǔn)確，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，測試過程方便快捷。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]本發(fā)明的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，該裝置包括暗室、積分球光源、溫控箱、FPGA圖像采集電路、導(dǎo)軌、scars電纜、PCI采集卡和上位機(jī)；
[0007]所述的積分球光源有光源出光口 ；溫控箱上有入光口 ；
[0008]所述的溫控箱放置在暗室的底部，F(xiàn)PGA圖像采集電路和待測試的CMOS圖像傳感器放置在溫控箱內(nèi)，且FPGA圖像采集電路和待測試的CMOS圖像傳感器通過夾具固定連接且均與暗室的底部平行；導(dǎo)軌固定在暗室的頂端；積分球光源固定在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上滑動，積分球光源的光源出光口通過溫控箱上的入光口與待測試的CMOS圖像傳感器正對；光源出光口的平面與待測試的CMOS圖像傳感器的平面平行；FPGA圖像采集電路通過scars電纜與上位機(jī)連接；上位機(jī)內(nèi)配置有PCI采集卡；
[0009]暗室用來提供待測試的CMOS圖像傳感器性能測試的明、暗光場環(huán)境；
[0010]積分球光源用來提供明光場環(huán)境時的均勻光；
[0011]溫控箱用來控制待測試的CMOS圖像傳感器的溫度，提供常溫、高溫測試環(huán)境；
[0012]在明、暗兩種光場環(huán)境下，上位機(jī)根據(jù)測試流程向FPGA圖像采集電路發(fā)送命令，F(xiàn)PGA圖像采集電路驅(qū)動并控制待測試的CMOS圖像傳感器根據(jù)測試流程中需要的各種曝光量進(jìn)行曝光；FPGA圖像采集電路結(jié)合PCI采集卡對待測試的CMOS圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，上位機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算得到性能參數(shù)的測試結(jié)果；
[0013]所述的各種曝光量通過固定光場強(qiáng)度和改變曝光時間實(shí)現(xiàn)；
[0014]積分球光源的光源出光口輸出的均勻光，不均勻性優(yōu)于2%，功率可調(diào)，通過導(dǎo)軌調(diào)節(jié)積分球光源與待測試的CMOS圖像傳感器間的距離；
[0015]溫控箱通過充入高溫氣體來控制箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫環(huán)境，溫控箱不工作時即為常溫環(huán)境，從而進(jìn)行常溫或者高溫環(huán)境下的性能測試，達(dá)到無需整體移動該測試裝置即可改變待測試的CMOS圖像傳感器的芯片溫度的效果，使得待測試的CMOS圖像傳感器的高溫性能測試更加方便快捷；
[0016]所述的測試裝置基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)。
[0017]有益效果
[0018]本發(fā)明的測試裝置是基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的，性能參數(shù)的定義和測試方法都比較嚴(yán)謹(jǐn)，易被用戶接受和認(rèn)可；
[0019]本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，測試流程方便快捷；
[0020]本發(fā)明的裝置中加入溫控箱，無需整體移動測試裝置即可改變待測試的CMOS圖像傳感器芯片的溫度，使得待測試的CMOS圖像傳感器的高溫性能測試更加方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例
[0024]一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，如圖1所示，該裝置包括暗室1、積分球光源2、溫控箱4、FPGA圖像采集電路5、導(dǎo)軌6、scars電纜7、PCI采集卡9和上位機(jī)10 ；
[0025]所述的積分球光源2有光源出光口 3 ;溫控箱4上有入光口 ；
[0026]所述的溫控箱4放置在暗室I的底部，F(xiàn)PGA圖像采集電路5和待測試的CMOS圖像傳感器8放置在溫控箱4內(nèi)，且FPGA圖像采集電路5和待測試的CMOS圖像傳感器8通過夾具固定連接且均與暗室I的底部平行；導(dǎo)軌6固定在暗室I的頂端；積分球光源2固定在導(dǎo)軌6上并可在導(dǎo)軌6上滑動，積分球光源2的光源出光口 3通過溫控箱4上的入光口與待測試的CMOS圖像傳感器8正對；光源出光口 3的平面與待測試的CMOS圖像傳感器8的平面平行；FPGA圖像采集電路5通過scars電纜7與上位機(jī)10連接；上位機(jī)10內(nèi)配置有PCI采集卡9 ；
[0027]暗室I用來提供待測試的CMOS圖像傳感器8性能測試的明、暗光場環(huán)境；
[0028]積分球光源2用來提供明光場環(huán)境時的均勻光；
[0029]溫控箱4用來控制待測試的CMOS圖像傳感器8的溫度，提供常溫、高溫測試環(huán)境；
[0030]在明、暗兩種光場環(huán)境下，上位機(jī)根據(jù)測試流程向FPGA圖像采集電路5發(fā)送命令，F(xiàn)PGA圖像采集電路5驅(qū)動并控制待測試的CMOS圖像傳感器8根據(jù)測試流程中需要的各種曝光量進(jìn)行曝光；FPGA圖像采集電路5結(jié)合PCI采集卡9對待測試的CMOS圖像傳感器8輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，上位機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算得到性能參數(shù)的測試結(jié)果；
[0031]所述的各種曝光量通過固定光場強(qiáng)度和改變曝光時間實(shí)現(xiàn)；
[0032]積分球光源2的光源出光口 3輸出的均勻光，不均勻性優(yōu)于2%，功率可調(diào)，通過導(dǎo)軌6調(diào)節(jié)積分球光源2與待測試的CMOS圖像傳感器8間的距離；
[0033]溫控箱4通過充入高溫氣體來控制箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫環(huán)境，溫控箱4不工作時即為常溫環(huán)境，從而進(jìn)行常溫或者高溫環(huán)境下的性能測試，達(dá)到無需整體移動該測試裝置即可改變待測試的CMOS圖像傳感器8的芯片溫度的效果，使得待測試的CMOS圖像傳感器8的高溫性能測試更加方便快捷；
[0034]所述的測試裝置基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)。
[0035]所述的FPGA 為 Altera 公司 Cyclone III 系列的 EP3C40Q240C8N 型號；FPGA 圖像采集電路5的設(shè)計包括:FPGA的供電電路設(shè)計、FPGA的時鐘設(shè)計、待測試的CMOS圖像傳感器8的驅(qū)動設(shè)計、PCI總線接口設(shè)計。
【權(quán)利要求】
1.一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:該裝置包括暗室(I)、積分球光源(2 )、溫控箱(4)、FPGA圖像采集電路(5 )、導(dǎo)軌(6 )、scars電纜(7 )和上位機(jī)(10);上位機(jī)(10)內(nèi)置有PCI采集卡(9)； 所述的積分球光源(2)有光源出光口 3 ;溫控箱(4)上有入光口 ；所述的溫控箱(4)放置在暗室(I)的底部，F(xiàn)PGA圖像采集電路(5)和待測試的CMOS圖像傳感器(8)放置在溫控箱(4)內(nèi)，且FPGA圖像采集電路(5)和待測試的CMOS圖像傳感器(8)通過夾具固定連接且均與暗室(I)的底部平行；導(dǎo)軌(6)固定在暗室(I)的頂端；積分球光源(2)固定在導(dǎo)軌(6)上并可在導(dǎo)軌(6)上滑動,積分球光源(2)的光源出光口 3通過溫控箱(4)上的入光口與待測試的CMOS圖像傳感器(8)正對；光源出光口 3的平面與待測試的CMOS圖像傳感器(8)的平面平行；FPGA圖像采集電路(5)通過scars電纜(7)與上位機(jī)(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:暗室(I)用來提供待測試的CMOS圖像傳感器(8)性能測試的明、暗光場環(huán)境。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:積分球光源(2)用來提供明光場環(huán)境時的均勻光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:溫控箱(4)用來控制待測試的CMOS圖像傳感器(8)的溫度，提供常溫、高溫測試環(huán)境。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:在明、暗兩種光場環(huán)境下，上位機(jī)根據(jù)測試流程向FPGA圖像采集電路(5)發(fā)送命令，F(xiàn)PGA圖像采集電路(5)驅(qū)動并控制待測試的CMOS圖像傳感器(8)根據(jù)測試流程中需要的各種曝光量進(jìn)行曝光；FPGA圖像采集電路(5)結(jié)合PCI采集卡(9)對待測試的CMOS圖像傳感器(8 )輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，上位機(jī)對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算得到性能參數(shù)的測試結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:各種曝光量通過固定光場強(qiáng)度和改變曝光時間實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:積分球光源(2)的光源出光口 3輸出的均勻光，不均勻性優(yōu)于2%，功率可調(diào)，通過導(dǎo)軌(6)調(diào)節(jié)積分球光源(2)與待測試的CMOS圖像傳感器(8)間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:溫控箱(4)通過充入高溫氣體來控制箱內(nèi)溫度達(dá)到高溫環(huán)境，溫控箱(4)不工作時即為常溫環(huán)境，從而進(jìn)行常溫或者高溫環(huán)境下的性能測試。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于FPGA技術(shù)的CMOS圖像傳感器測試裝置，其特征在于:測試裝置基于EMVA1288標(biāo)準(zhǔn)。
【文檔編號】G01R31/26GK103698682SQ201310714296
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張大宇, 寧永成, 劉迎輝, 齊向昆, 張海明, 張紅旗, 蒲瑞民, 劉艷秋, 王賀, 叢山 申請人:中國空間技術(shù)研究院