CN105424324B - 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置 - Google Patents

一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105424324B
CN105424324B CN201510956805.8A CN201510956805A CN105424324B CN 105424324 B CN105424324 B CN 105424324B CN 201510956805 A CN201510956805 A CN 201510956805A CN 105424324 B CN105424324 B CN 105424324B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image sensor
cmos image
measured
nonlinear parameter
carry out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510956805.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105424324A (zh
Inventor
谭立英
王强
马晶
于思源
钱学旻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510956805.8A priority Critical patent/CN105424324B/zh
Publication of CN105424324A publication Critical patent/CN105424324A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105424324B publication Critical patent/CN105424324B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • G01M11/02—Testing optical properties

Abstract

一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，属于CMOS图像传感器测试领域。解决了现有对CMOS图像传感器的非线性参数进行人工测试的方法，导致测试准确度低的问题。FPGA处理板通过步进电机控制器对旋转机构进行位置信息采集及控制，激光器出射的激光经望远镜准直后，入射至反射镜，经反射镜反射后，又经聚焦透镜聚焦后，通过光阑入射至待测CMOS图像传感器，待测CMOS图像传感器将采集的光斑图像通过并行总线送至FPGA处理板；FPGA处理板实对采集的光斑图像进行处理，获得NU值，NU值与设定的阈值进行比较，判定待测CMOS图像传感器是否合格。用于对图像传感器进行检测。

Description

一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置
技术领域
本发明属于CMOS图像传感器测试领域。
背景技术
卫星光通信中，CMOS图像传感器是光学系统中的主要组成部分。为了实现其空间应用的可靠性和安全性，对于CMOS图像传感器芯片的筛选测试非常重要，尤其是对其非线性参数的测试和筛选特别重要，非线性参数将直接影响CMOS图像传感器芯片的输出图像信号的幅值和质量，会对卫星光通信系统的捕获和跟踪精度造成一定程度的影响。
通常采用的方法是进行人工测试的方法，对CMOS图像传感器芯片的非线性进行测试，其缺点是人工方法的测试精度难以保证，也很难保证对CMOS图像传感器芯片全视域空间进行全面的测试。因此，现在还没有一套便携、测试全面、即时给出CMOS图像传感器芯片非线性测试结果的仪器，从而实现对CMOS图像传感器芯片的筛选和评估工作。
因此，本发明重点考虑研制一套测试装置实现快速、准确地评估CMOS图像传感器芯片的非线性参数，从而完成CMOS图像传感器芯片的质量保证。
发明内容
本发明是为了解决现有对CMOS图像传感器的非线性参数进行人工测试的方法，导致测试准确度低的问题，本发明提供了一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置。
一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，它包括激光器、望远镜、反射镜、聚焦透镜、旋转机构、光阑、FPGA处理板、暗箱和步进电机控制器；
激光器、望远镜、反射镜、聚焦透镜、旋转机构、光阑、FPGA处理板和步进电机控制器均设置在暗箱内；
FPGA处理板通过步进电机控制器对旋转机构进行位置信息采集及控制，从而使旋转机构带动光阑运动，使光阑进行360°旋转以及平移，实现光斑在待测CMOS图像传感器的光敏面上的移动，
激光器出射的激光经望远镜准直后，入射至反射镜，经反射镜反射后，又经聚焦透镜聚焦后，通过光阑入射至待测CMOS图像传感器，待测CMOS图像传感器将采集的光斑图像通过并行总线送至FPGA处理板；FPGA处理板实时的读取采集的光斑图像，并对采集的光斑图像进行处理，获得NU值，NU值与设定的阈值进行比较，当NU值小于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器为合格件，当NU值大于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器为残次品；
其中，NU＝sd/mu×100％；
NU值用于表征图像传感器的非线性度，sd为输出图像信号的标准差，mu为均值。
所述的暗箱的长、宽和高分别为0.7m、0.7m和0.5m。
所述的光斑图像的大小为100×100像素。
所述的待测CMOS图像传感器的像素为1280×1024。
一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，它还包括芯片座，且芯片座放置在暗箱内，芯片座用于放置待测CMOS图像传感器。
本发明所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，主要针对CMOS图像传感器的非线性参数进行测试，并能够实时给出测试结果，从中筛选适合的芯片。因此，测试装置主要分为两个部分：电子学接口测试单元以及光学接口测试单元，电子学测试单元包括FPGA处理板、CMOS图像传感器，步进电机控制器，光学接口测试单元包括激光器、望远镜、反射镜、聚焦透镜、光阑和暗箱；FPGA的主频可达300MHz，FPGA处理板将对CMOS图像传感器提供并行总线，用于产生CMOS图像传感器芯片的工作时序信号，保证CMOS图像传感器芯片可以正常工作。
本发明带来的有益效果是，本发明提供了一套能够对CMOS图像传感器芯片的非线性进行实时测量的装置。利用此设备准确、方便、实时地评估CMOS图像传感器芯片的工作参数特性，脱解决了人工进行测试筛选，带来的测试准确度低的问题，实现智能地对CMOS图像传感芯片的筛选，保证卫星光通信系统的可靠性和安全性。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置的原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，它包括激光器1、望远镜2、反射镜3、聚焦透镜4、旋转机构5、光阑6、FPGA处理板7、暗箱9和步进电机控制器10；
激光器1、望远镜2、反射镜3、聚焦透镜4、旋转机构5、光阑6、FPGA处理板7和步进电机控制器10均设置在暗箱9内；
FPGA处理板7通过步进电机控制器10对旋转机构5进行位置信息采集及控制，从而使旋转机构5带动光阑6运动，使光阑6进行360°旋转以及平移，实现光斑在待测CMOS图像传感器8的光敏面上的移动，
激光器1出射的激光经望远镜2准直后，入射至反射镜3，经反射镜3反射后，又经聚焦透镜4聚焦后，通过光阑6入射至待测CMOS图像传感器8，待测CMOS图像传感器8将采集的光斑图像通过并行总线送至FPGA处理板7；FPGA处理板7实时的读取采集的光斑图像，并对采集的光斑图像进行处理，获得NU值，NU值与设定的阈值进行比较，当NU值小于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器8为合格件，当NU值大于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器8为残次品；
其中，NU＝sd/mu×100％；
NU值用于表征图像传感器的非线性度，sd为输出图像信号的标准差，mu为均值。
本实施方式，光阑固定在旋转机构5上，并可以在步进电机控制器的作用下进行360°旋转以及平移，步进电机控制需要将位置信息通过RS232总线，反馈给FPGA处理板，信息刷新率为10Hz/s。
聚焦透镜4焦距为20cm，FPGA处理板7可采用XILINX SPARTAN系列的FPGA实现。
FPGA处理板可通过USB接口实现与计算的通信，用于记录主要信息以及提供筛选条件。被测的CMOS图像传感器芯片的非线性进行实时检测以及筛选，最终可以选择性能优良的芯片应用于卫星光通信系统。
另外，FPGA处理板7将根据待测CMOS图像传感器采集光斑的情况，对步进电机控制器进行调整，控制步进电机改变位置，自动实现对CMOS图像传感器全视域非线性的测试，最终将由FPGA给出测试结果，非线性的判定阈值可根据具体的要求确定，一般标准见表1所示。一旦不满足判定阈值，FPGA可产生相应的告警信号，及时通知测试人员。
表1测试项目及筛选测试标准
具体实施方式二：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置的区别在于，所述的暗箱的长、宽和高分别为0.7m、0.7m和0.5m。
本实施方式，在暗箱中进行测试，主要是防止背景光的干扰，从而可以更加客观地评测CMOS图像传感器芯片的非线性参数的优劣。
具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置的区别在于，所述的光斑图像的大小为100×100像素。
具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置的区别在于，所述的待测CMOS图像传感器的像素为1280×1024。
具体实施方式五：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置的区别在于，它还包括芯片座，且芯片座放置在暗箱9内，芯片座用于放置待测CMOS图像传感器。
本实施方式，CMOS图像传感器放置在芯片座上，这样可以方便更换不同的CMOS图像传感器芯片，便于批量筛选和测试。

Claims (5)

1.一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，它包括FPGA处理板(7)和暗箱(9)；其特征在于，还包括激光器(1)、望远镜(2)、反射镜(3)、聚焦透镜(4)、旋转机构(5)、光阑(6)和步进电机控制器(10)；
激光器(1)、望远镜(2)、反射镜(3)、聚焦透镜(4)、旋转机构(5)、光阑(6)、FPGA处理板(7)和步进电机控制器(10)均设置在暗箱(9)内；
FPGA处理板(7)通过步进电机控制器(10)对旋转机构(5)进行位置信息采集及控制，从而使旋转机构(5)带动光阑(6)运动，使光阑(6)进行360°旋转以及平移，实现光斑在待测CMOS图像传感器(8)的光敏面上的移动，
激光器(1)出射的激光经望远镜(2)准直后，入射至反射镜(3)，经反射镜(3)反射后，又经聚焦透镜(4)聚焦后，通过光阑(6)入射至待测CMOS图像传感器(8)，待测CMOS图像传感器(8)将采集的光斑图像通过并行总线送至FPGA处理板(7)；FPGA处理板(7)实时的读取采集的光斑图像，并对采集的光斑图像进行处理，获得NU值，NU值与设定的阈值进行比较，当NU值小于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器(8)为合格件，当NU值大于设定的阈值时，待测CMOS图像传感器(8)为残次品；
其中，NU＝sd/mu×100％；
NU值用于表征图像传感器的非线性度，sd为输出图像信号的标准差，mu为均值。
2.根据权利要求1所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，其特征在于，所述的暗箱的长、宽和高分别为0.7m、0.7m和0.5m。
3.根据权利要求1所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，其特征在于，所述的光斑图像的大小为100×100像素。
4.根据权利要求1所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，其特征在于，所述的待测CMOS图像传感器的像素为1280×1024。
5.根据权利要求1所述的一种用于对CMOS图像传感器进行非线性参数实时测试的装置，其特征在于，它还包括芯片座，且芯片座放置在暗箱(9)内，芯片座用于放置待测CMOS图像传感器。
CN201510956805.8A 2015-12-17 2015-12-17 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置 Active CN105424324B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510956805.8A CN105424324B (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510956805.8A CN105424324B (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105424324A CN105424324A (zh) 2016-03-23
CN105424324B true CN105424324B (zh) 2018-01-30

Family

ID=55502680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510956805.8A Active CN105424324B (zh) 2015-12-17 2015-12-17 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105424324B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106501701A (zh) * 2016-10-26 2017-03-15 上海航天控制技术研究所 一种星敏感器光电探测器抗辐照性能的定量检测装置及方法
CN106908716B (zh) * 2017-03-23 2019-05-31 赵杰 一种用于线性传感器的测试方法
CN107228755B (zh) * 2017-06-09 2019-07-16 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种反射镜角漂稳定性测试系统与方法
CN107191834A (zh) * 2017-06-22 2017-09-22 北京思比科微电子技术股份有限公司 用于图像芯片测试的光源系统
CN108107309A (zh) * 2018-02-11 2018-06-01 苏州晶方半导体科技股份有限公司 集成电路测试系统
CN111031309A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 大面阵cmos图像传感器参数自动测试装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030001811A (ko) * 2001-06-28 2003-01-08 주식회사 휴비츠 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법
CN1988604A (zh) * 2005-12-19 2007-06-27 比亚迪股份有限公司 一种cmos图像传感器的isp验证测试系统及方法
CN103647913A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 中国科学院半导体研究所 基于fpga的多通道高速图像数据采集和存储系统
CN103698682A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 中国空间技术研究院 一种基于fpga技术的cmos图像传感器测试装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030001811A (ko) * 2001-06-28 2003-01-08 주식회사 휴비츠 자동 렌즈미터 및 그 측정 방법
CN1988604A (zh) * 2005-12-19 2007-06-27 比亚迪股份有限公司 一种cmos图像传感器的isp验证测试系统及方法
CN103698682A (zh) * 2013-12-20 2014-04-02 中国空间技术研究院 一种基于fpga技术的cmos图像传感器测试装置
CN103647913A (zh) * 2013-12-24 2014-03-19 中国科学院半导体研究所 基于fpga的多通道高速图像数据采集和存储系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于FPGA的图像视觉检测系统的研究;曹建锋;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20121031;I138-2747 *
基于FPGA的线阵图像传感器检测系统的研究;范平;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20121031;I138-2529 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105424324A (zh) 2016-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105424324B (zh) 一种用于对cmos图像传感器进行非线性参数实时测试的装置
CN106468668B (zh) 工业相机圆柱检测方法
US20080111989A1 (en) Transparent material inspection system
CN104439695B (zh) 一种激光加工系统的视觉检测装置
EP3109624B1 (en) Systems and methods for automatically inspecting wire segments
CN204287495U (zh) X-γ射线剂量仪自动检定装置
CN102589705B (zh) 热成像仪单黑体温控mrtd野外在线自动检测装置及检测方法
JP2010522347A (ja) オプトエレクトロニクス情報を表示する様々なタイプの装置の動作に関連する複数のパラメータを制御するユニバーサルテストシステム
WO2016044521A1 (en) Test and measurement system with removable imaging tool
RU2014132705A (ru) Способ и аппарат для измерений гарантии механического и дозиметрического качаства в реальном времени в лучевой терапии
CN105403583A (zh) 荧光x射线分析装置以及其测定位置调整方法
CN105812790A (zh) 图像传感器感光面与光轴垂直度的评测方法及光学测试卡
CN101256154A (zh) 数码织物密度检测仪及测试方法
CN105665919B (zh) 在线自动修复基板缺陷的系统及其方法
CN104048813A (zh) 一种激光损伤光学元件过程的记录方法及其装置
CN209283391U (zh) 微距离的镜头检测装置
CN106989905A (zh) 一种发光面板多功能检测方法及设备
CN206369625U (zh) 一种光学镜头像质在线检测仪
CN109060308B (zh) 用于图像融合系统的延时测量设备及方法
CN106918446B (zh) 基于转筒螺旋线孔取样的激光光束质量测量装置和方法
CN203178032U (zh) 计量型测力装置的辅助读数装置
CN100529744C (zh) 光学检测装置和检测方法
US20150365608A1 (en) Inspection arrangement and inspection method for a solar installation
KR101490084B1 (ko) 스테이지 이동속도를 재설정하는 비젼 검사 시스템 및 그 방법
CN113624458A (zh) 基于双路全投射光的薄膜均匀性检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant