CN103037242A - 一种摄像头模组测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像头模组测试系统，测试板，测试板包括用于接收摄像头模组传输的图像数据的接收模块、用于输出图像数据的显示接口和至少一个图像处理装置接口；其中，图像处理装置接口用于和图像处理装置连接，以调用图像处理装置中的图像处理模块对图像数据进行图像处理。本发明可以测试不同输出格式的图像传感器，且通过调用图像处理装置的ISP模块，实现了测试系统显示的图像与摄像头模组实际使用所在平台显示和拍摄的图像基本一致，保证了测试结果的可信度。另外，由于减少了传统摄像头模组测试需要的传输高速数据到PC的环节，可以保证图像帧率不受PC接口的限制。通过本发明，可以提高摄像头模组的测试效率，并实现测试和最终产品使用环境的统一，提升产品质量。

Description

一种摄像头模组测试系统

技术领域

本发明属于图像传感器测试领域，尤其是一种高像素摄像头模组测试系统。

背景技术

随着数字图像技术的发展，摄像头已经越来越成为各种数码产品必备的设备，譬如手机、平板电脑等，均装有高达百万像素级的摄像头。摄像头模组的主要设备包括图像传感器和镜头，因此，针对图像传感器芯片和图像传感器模组的测试是十分必要的。

图1示出了传统的摄像头测试系统，其主要包括摄像头模组101、测试板103、计算机105等。摄像头模组101中包括RAW格式出图的图像传感器1011。摄像头模组101通过数字视频接口(digital videoport，DVP)或移动产业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface，MIPI)将图像数据传输至测试板103。测试板103接收到图像数据后，通过USB或者PCIE接口将数据传输给计算机进行显示。对于RAW格式出图的图像传感器来说，因为测试板103仅仅作为数据传输的节点，无法提供必需的图像处理算法，所以计算机得到的图像效果非常差，影响模组的正常检测。

目前，有一部分RAW格式出图的图像传感器芯片加入了部分图像处理(ISP)模块1012，但是ISP模块1012只在模组检测或演示的时候使用，正常使用的时候需要关闭，因此这种做法无疑增加了芯片面积和生产成本，造成了较大的浪费。为了省却ISP模块，以降低成本，一些图像传感器厂家或者测试系统的厂家针对RAW格式出图的图像传感器提供了带有ISP模块的测试板，但是这些测试板通用性不强，难以适用于其他厂家的图像传感器芯片。这样便给模组厂的测试带来了很多的不便。因为图像传感器厂家的ISP算法和手机平台的ISP算法通常是不一样的，所以模组测试时看到的图像和手机上看到的图像仍然有一定的差异。

另外，随着图像传感器像素数的增加，考虑到后期的成本和应用，ISP模块被内置于应用平台的处理器中，譬如手机主芯片。由于像素数的增加，传输的数据量亦大幅增加，USB2.0或PCIE接口的传输速度已经无法满足需求。虽然在摄像头模组测试中，可以采用高速接口，譬如USB3.0接口，但是高速接口会给测试系统带来不稳定性，且至今尚未出现稳定的带有高速接口的测试系统。

发明内容

本发明提出了一种摄像头模组测试系统，能够对图像传感器，尤其是RAW格式出图的图像传感器，实现高效的测试。

本发明的发明人发现，传统图像传感器中采用的滤光玻璃片的滤光膜是通过多次物理气相沉积的方式来制作的。难以避免地，物理气相沉积会在滤光膜中引入杂质颗粒，从而在其中产生缺陷，并且多次的物理气相沉积会进一步放大这种缺陷。滤光玻璃片上的缺陷会影响图像传感器芯片的成像。如果缺陷数量过多，则封装后的图像传感器无法使用，这造成了封装工艺良率下降，并且导致制作成本增加。

本发明提出了一种摄像头模组测试系统，包括测试板，所述测试板包括用于接收所述摄像头模组传输的图像数据的接收模块、用于输出图像数据的显示接口和至少一个图像处理装置接口；其中，所述图像处理装置接口用于和图像处理装置连接，以调用所述图像处理装置中的图像处理模块对所述图像数据进行图像处理。

在一个实施例中，所述测试板还包括用户界面模块，用于接收用户的控制指令。如此，用户可以控制测试板进行指定的操作。

在一个实施例中，所述用户的控制指令包括选择调用所述图像处理模块的指令、关闭图像处理模块的指令。如此，测试系统在连接多个图像处理装置时，用户可以选择调用指定的图像处理模块。当摄像头模组输出YUV格式的图像时，用户可以关闭图像处理模块，如此，扩大了测试系统的应用范围。

在一个实施例中，所述图像处理装置接口为支持热插拔的接口。如此，在更换摄像头模组时，可以不用关闭测试系统，提高测试效率。

在一个实施例中，所述测试板还包括内置或外接的存储装置。如此，测试系统可以对内置或外接的存储装置中存储的图片进行相关操作，譬如处理、分析、预览、拼接。

在一个实施例中，所述测试板通过通讯接口与所述摄像头模组相连，以控制所述摄像头模组的工作。如此，测试系统可以控制摄像头模组在预览、拍摄等模式下的切换。

在一个实施例中，所述测试板还包括安全模块，用于检测所述测试板的工作状态，以保护所述测试板的内部电路。安全模块可以提供短路、电流超负荷等报警功能，以保护测试板的内部电子元件。

在一个实施例中，所述图像处理装置为带有图像处理模块的处理器芯片。如此，测试系统可以调用所述处理器芯片中的图像处理模块，以处理相应图像。

在一个实施例中，所述测试系统还包括显示设备，用于显示所述测试系统输出的图像。如此，无需连接至计算机，测试系统即可以实现显示功能，避免了测试板与计算机间因为传输接口造成的传输瓶颈。

在一个实施例中，所述测试系统还包括用于视频信号转换的显示模块，所述显示接口与所述显示设备通过显示模块相连。当显示设备没有与显示接口相应的接口时，通过显示模块可以实现图像的传输。

本发明可以测试不同输出格式的图像传感器，且通过调用图像处理装置的ISP模块，实现了测试系统显示的图像与摄像头模组实际使用所在平台显示和拍摄的图像基本一致，保证了测试结果的可信度。由于减少了传统摄像头模组测试需要的传输高速数据到PC的环节，可以保证图像帧率不受PC接口的限制。通过本发明，可以提高摄像头模组的测试效率，并实现测试和最终产品使用环境的统一，提升产品质量。

附图说明

为了更完整地理解本公开以及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：

图1示出了现有摄像头模组测试系统的结构；

图2示出了根据本发明一个实施例的摄像头测试系统结构；

图3示出了根据本发明一个实施例的测试板主要模块；

图4示出了根据本发明一个实施例的系统软件架构示意图。

除非指明，否则不同附图中的相应标记和符号一般表示相应的部分。绘制附图是为了清晰地示出本公开内容的实施方式的有关方面，而未必是按照比例绘制的。为了更为清晰地示出某些实施方式，在附图标记之后可能跟随有字母，其指示相同结构、材料或者过程步骤的变形。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。

图2示出了根据本发明一个实施例的摄像头测试系统结构，摄像头模组测试系统包括：摄像头模组201、测试板203、显示模块205和显示设备207。

其中，摄像头模组201中的图像传感器芯片2011没有ISP模块，输出为RAW格式的图像。摄像头模组201与测试板203通过通讯接口相连并通信，从而测试板203可以通过该通讯接口控制摄像头模组201工作在预览或拍摄等模式下。上述的通讯接口包括但不限于I2C接口、MIPI接口中的一种。

工作时，图像传感器芯片2011将检测到的RAW图像数据通过相应接口传输到测试板203。测试板203包含手机主芯片，如此则可以利用手机主芯片的相关硬件并调用手机主芯片中的ISP算法，譬如自动曝光(AEC)，自动白平衡(AWB)等算法，对接收到的RAW格式的图像进行处理，然后将处理后的图像数据输出至显示模块205，经过显示模块205的信号转换后，图像最终显示于显示设备207上。上述相应接口包括但不限于DVP接口、MIPI接口、移动显示数字接口(Mobile Display Digital Interface，MDDI)中的一种。

在此实施例中，测试板203输出HDMI信号，并通过显示模块205转换为VGA信号，最终输出至显示设备207进行显示。如果显示设备207已具有HDMI接口，则可以选择关闭显示模块205，将测试板203输出的HDMI信号直接输出至显示设备207。

为更加详细地阐述本发明的测试系统，请参阅图3。

图3示出了根据本发明一个实施例的测试板主要模块，测试板203包括中央处理模块301、信号接收模块303、显示接口305、用户界面模块307和安全模块309。

其中，信号接收模块303包括但不限于DVP接口、MIPI接口、MDDI接口中的一种，用于接收由摄像头模组201发送的图像数据。中央处理模块301中包括至少一个手机主芯片接口3011，用于和相应的手机主芯片相连。手机主芯片接口3011亦可以为支持热插拔的接口。上述手机主芯片内设有ISP模块。显示接口305用于提供输出信号至显示模块205。用户界面模块307则用于接收用户的控制信号，譬如电源的开关、系统复位、模式切换、选择调用ISP模块等，从而让用户可以控制测试板203的工作状态。安全模块309提供短路、电流超负荷等报警功能，以便保护测试板203的内部电子元件。

工作时，摄像头模组201将检测到的RAW格式的图像数据传输至测试板203的中央处理模块301。若测试板203的手机主芯片接口只连接了一个手机主芯片，则启动该手机主芯片，并调用其中的ISP模块处理接收到的图像数据。若测试板203包含多个手机主芯片接口3011，且与多个手机主芯片连接时，可以通过用户界面307选择并调用相应的手机主芯片，利用该手机主芯片中的ISP模块进行处理，得到最终的图像。然后，测试板203将处理过的最终的图像通过显示接口305传送至显示设备207进行显示。如此，本测试系统可以进行多种手机平台的摄像头模组测试。

由于对RAW图像数据的处理采用了手机平台的ISP模块，则测试系统显示的图像和手机屏幕上显示的图像基本一致，从而保证了测试结果的可信度。

图4示出了根据本发明一个实施例的系统软件架构示意图。在应用层，本实施例包括了ISP模块的配置、图像分析和预览/拍照。在驱动层，则包括LCD模块、HDMI模块、内置存储模块、外接存储模块、图像获取模块和热插拔模块。

通过对应用层的设置，可以实现图像的预览、拍照，或将多个感兴趣位置的局部图像，拼接成一幅新的图像，输出到显示设备207显示。此外，测试系统也可以对图像数据进行分析，从而得到该图像的调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)、坏点、沾污等信息，进而评定摄像头模组201的性能。通过对驱动层的设置，使得测试板203可以直接输出HDMI信号给连接于测试板203的显示设备，譬如LCD显示器。图像获取模块则可以使测试板203通过摄像头模组来获取图像。

通过以上模块，测试系统可以读取存储于测试系统的内置存储模块或外接存储模块中的图像，或者通过摄像头模组获取图像，然后通过用户界面307选择相应的ISP模块，即启动相应的手机主芯片，然后利用该手机主芯片中的ISP模块处理图像。同时，在测试系统中，摄像头模组101可以进行热插拔操作，进而可以批量测试摄像头模组101，提高了测试的效率。此外，由于本测试系统是直接使用手机主芯片中的ISP模块，故摄像头模组101可以使用不同芯片厂家不同的图像传感器芯片，方便模组厂测试不同芯片厂家的芯片。当需要更换测试的摄像头模组101时，测试系统可以通过热插拔模块自动搜索到新的待测的摄像头模组，并完成初始化等操作，保证了测试过程的流畅性。

当摄像头模组中的图像传感器包含ISP模块时，其输出的图像格式为YUV，此时不需要对图像进行处理，故可以通过用户界面307选择不使用手机主芯片中的ISP模块处理图像，直接将YUV格式的图像通过显示接口305传输至显示设备207。如此，不仅扩大了本测试系统的使用范围，还缩短了图像数据传输的路径，即不用传输至计算机103进行显示，消除了对高速接口的需求。

上述的手机主芯片仅仅是用来说明本发明实施例，并非用来限制本发明的应用范围。本领域的技术人员可以根据现有技术，将手机主芯片替换为其他带有ISP模块的图像处理装置，或带有ISP模块的处理器芯片。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一”、“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (10)

1.一种摄像头模组的测试系统，包括：

测试板，所述测试板包括用于接收所述摄像头模组传输的图像数据的接收模块、用于输出图像数据的显示接口和至少一个图像处理装置接口；

其中，所述图像处理装置接口用于和图像处理装置连接，以调用所述图像处理装置中的图像处理模块对所述图像数据进行图像处理。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试板还包括用户界面模块，用于接收用户的控制指令。

3.如权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述控制指令包括选择调用所述图像处理模块的指令、关闭图像处理模块的指令。

4.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述图像处理装置接口为支持热插拔的接口。

5.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试板还包括内置或外接的存储装置。

6.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试板通过通讯接口与所述摄像头模组相连，控制所述摄像头模组的工作模式。

7.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试板还包括安全模块，用于检测所述测试板的工作状态，以保护所述测试板的内部电路。

8.如权利要求1至7任一项所述的测试系统，其特征在于，所述图像处理装置为带有图像处理模块的处理器芯片。

9.如权利要求1至7任一项所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括显示设备，用于显示所述测试系统输出的图像。

10.如权利要求9所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括用于视频信号转换的显示模块，所述显示接口与所述显示设备通过显示模块相连。

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