CN106162165B - 图像传感器感光面定位方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种图像传感器感光面定位方法及相关装置，其在以积分球出射光为测试光源的环境下，通过选取至少三个满足预设几何要求的预设检测点，检测其光强值，计算每两个预设检测点的光强值之间的差值，并判断是否每个差值都在预设范围内；当至少有一个差值不再预设范围内时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新测量预设检测点的光强值，重新计算差值并判断，直至计算得到的每个差值都在预设范围内时，可以确定各个预设检测点的光强值相同，感光面中心与积分球出射口中心对准；即，将感光面位置调节过程定量化、自动化，可以提高感光面定位调节的精准度，从而保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准。
Description
技术领域
本申请涉及相机性能测试技术领域，尤其涉及一种图像传感器感光面定位方法及相关装置。
背景技术
为定量评价相机的信噪比、动态范围等性能指标，欧洲机器视觉协会制定了EMVA1288测试标准并规定了部分测试条件。其中，为保证照射至待测相机感光面不同区域的光照强度尽量均匀，减少光强差异对相机性能测试结果的影响，上述EMVA1288测试标准中规定将积分球出射光作为测试光源，且相机感光面的中心应始终对准积分球出射口的中心。
如图1所示的现有相机性能测试系统，待测相机固定于六轴调节平台，并与用于测量信噪比、动态范围等等的性能测试设备连接，相机感光面前方设置积分球，以该积分球的出射光为测试光源。相关技术中，为完成相机感光面的定位，即使感光面中心S2对准积分球出射口的中心S1，通常利用该六轴调节平台对如下6个维度参数进行调节：Z轴方向上相机感光面与积分球出射口的距离z，X轴方向上的横向偏移x，Y轴方向上的纵向偏移y，绕X轴的俯仰角θx，绕Y轴的横向角θy以及绕Z轴的旋转角θz。其中，按EMVA1288测试标准的要求，距离z只需大于积分球出射口孔径D的8倍，简单调节即可满足；俯仰角θx和横向角θy对测试光照的均匀性影响很小、旋转角θz对测量结果无影响，故不需调节θx、θy和θz。有鉴于此，感光面定位过程中，需要调节的维度参数主要为横向偏移x和纵向偏移y。
发明人在本申请的研究过程中发现，目前感光面定位过程中，依靠人眼目视判断横向偏移x和纵向偏移y的具体大小，不可避免地存在如遮挡不便观测、人眼视觉误差以及重复性较差等限制条件，很难保证感光面中心与积分球出射口中心之间的准确对准，进而影响性能测试结果的精确度。因此，亟需一种新的感光面定位方法，以替代上述人眼目视定位方式，提高积分球出射光照射至相机感光面的均匀性，进而提高相机性能测试结果的精确度。
发明内容
本申请实施例提供了一种图像传感器感光面定位方法及相关装置，以解决相关技术中人眼目视定位难以保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：
根据本申请实施例的第一方面，提供一种图像传感器感光面定位方法，应用于以积分球出射光为测试光源的图像传感器性能测试系统；
所述方法包括：
检测至少三个预设检测点的光强值；其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
计算检测得到的光强值中每两个光强值之间的差值；
判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内；
当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并返回所述检测至少三个预设检测点的光强值的步骤。
可选的，所述预设检测点包括以下任意一种：
预设矩形的顶点；其中，所述预设矩形所在平面与感光面平行，且所述预设矩形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
预设等边三角形的顶点；其中，所述预设等边三角形所在平面与感光面平行，且所述预设等边三角形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面。
可选的，当所述预设检测点为所述预设矩形的顶点，且所述预设矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，所述当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，包括：
当所述不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于横向方向上的第一顶点和第二顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第二顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点侧偏移。
可选的，当所述预设检测点为所述预设矩形的顶点，且所述预设矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，所述当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，包括：
当所述不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于纵向方向上的第一顶点和第三顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第三顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点侧偏移。
可选的，检测至少三个预设检测点的光强值，包括：
通过设置于所述预设检测点处的光电探测器检测所述光强值；其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
可选的，所述光电探测器包括光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种图像传感器感光面定位装置，应用于以积分球出射光为测试光源的图像传感器性能测试系统；
所述装置包括：
光强采集设备，用于检测至少三个预设检测点的光强值；其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
定位控制设备，与所述光强采集设备连接，用于接收所述光强采集设备检测到的光强值，计算每两个光强值之间的差值，并判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内，当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新接收所述光强值。
可选的，所述装置还包括：第一夹持设备，或，第二夹持设备；
所述第一夹持设备设置有四个第一安装孔，所述四个第一安装孔呈矩形分布，所述光强采集设备通过第一安装孔固定于所述第一夹持设备上，使得所述装置以第一安装孔所在矩形的顶点为预设检测点；
所述第二夹持设备设置有三个第二安装孔，所述三个第二安装孔呈等边三角形分布，所述光强采集设备通过所述第二安装孔固定于所述第二夹持设备上，使得所述装置以所述第二安装孔所在等边三角形的顶点为预设检测点。
可选的，当所述光强采集设备固定于所述第一夹持设备上，且所述第一安装孔所在矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，为实现当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，所述定位控制设备具体被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于横向方向上的第一顶点和第二顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第二顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点侧偏移。
可选的，当所述光强采集设备固定于所述第一夹持设备上，且所述第一安装孔所在矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，为实现当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，所述定位控制设备具体被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于纵向方向上的第一顶点和第三顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第三顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点侧偏移。
可选的，所述第一夹持设备包括：第一立杆、第二立杆、下压板、底板和滑块；
所述底板上表面设置有横向滑槽，所述第一立杆和第二立杆分别垂直于所述底板，并通过所述横向滑槽与所述底板活动连接；
所述第一立杆、第二立杆和下压板分别沿其长度方向设置有中空滑槽，所述下压板分别垂直于所述第一立杆和第二立杆，并通过所述中空滑槽与所述第一立杆和第二立杆活动连接；
所述滑块有四个，分别安装于所述第一立杆、第二立杆、下压板和底板之间的活动连接点；所述滑块上设置有所述第一安装孔。
可选的，所述光强采集设备包括：
设置于所述预设检测点处的光电探测器；其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
可选的，所述光电探测器包括光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种图像传感器性能测试系统，包括：用于提供测试光照的积分球、获取并分析图像传感器各项性能参数的性能测试设备，以及上述任一项所述的图像传感器感光面定位装置。
由以上技术方案可知，本申请实施例在以积分球出射光为测试光源的环境下，通过选取至少三个满足预设几何要求(各个预设检测点共圆，且其圆心与感光面中心的连线垂直于感光面)的预设检测点，检测其光强值，计算每两个预设检测点的光强值之间的差值，并判断是否每个差值都在预设范围内；当至少有一个差值不再预设范围内时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新测量预设检测点的光强值，重新计算差值并判断，直至计算得到的每个差值都在预设范围内时，可以确定各个预设检测点的光强值相同，感光面中心与积分球出射口中心对准，感光面定位结束。可见，本申请实施例利用积分球出射光的光强分布规律，将图像传感器的感光面位置调节过程定量化、自动化，相对于现有人眼目视定位的方法，既可以减少相关人员的工作量，又可以提高感光面定位调节的精准度，从而保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准，提高积分球出射光照射至相机感光面的均匀性，提高相机性能测试结果的精确度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有技术中相机性能测试系统结构示意图；
图2为本申请实施例公开的积分球出射光横截面光强分布规律示意图；
图3为本申请实施例公开的积分球出射光横截面光强分布曲线示意图；
图4为本申请实施例公开的一种图像传感器感光面定位方法流程图；
图5为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位方法中预设检测点分布示意图；
图6为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位方法中偏移调节原理示意图；
图7为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位方法中预设检测点分布示意图；
图8为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位方法中预设检测点分布示意图；
图9为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位方法中偏移调节原理示意图；
图10为本申请实施例公开的一种图像传感器感光面定位装置的结构示意图；
图11为本申请实施例公开的图像传感器感光面定位装置中第一夹持设备的一种正视截面图图；
图12为图11中第一夹持设备的立体图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
本申请实施例提供了一种图像传感器感光面定位方法及相关装置，以解决相关技术中通过人眼目视定位难以保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准的问题。
发明人在本申请的研究过程中发现，性能测试系统所采用的积分球出射光，在其横截面内的光强大小存在一定的分布规律。参照图2所示积分球出射光横截面示意图，上述分布规律主要包括以下三点：
(1)在积分球出射光的横截面内，光强呈中心轴对称分布；如图2所示，在该横截面内以其中心为极点O、射线Ox为极轴，建立极坐标系，则横截面内任一点A的光强I的大小与径向角度θ无关，只与轴向距离ρ(线段OA的长度)有关，相应数学表述为
(2)在积分球出射光的横截面内，光强在中心处(即极点O处)最大，并随着轴向距离ρ的增加而单调递减，相应数学表述为例如，图2中O、B、C、D四点的光强大小关系为，IO＞IB＞IC＞ID；
(3)在积分球出射光的横截面内，随着轴向距离ρ的增加，光强衰减速度逐渐加快，相应数学表述为例如，假设图2中BC＝CD，则IB-IC＜IC-ID。
依据上述规律，可以通过图3所示二维曲线表示该横截面内的光强分布情况。
基于上述光强分布规律，本申请一示例性实施例提供了一种图像传感器感光面定位方法；该方法可以应用于图像传感器(包括具有图像传感器的设备)性能测试系统，如图1所示的相机性能测试系统等。参见图4，该方法包括以下步骤：
S1、检测至少三个预设检测点的光强值。
其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面(包括圆心和感光面的中心重合的情况)。如图5所示预设检测点分布截面图，矩形感光面中心为S2，则可以在经过S2且垂直于感光面的直线上任选一点O’，在以O’为圆心的圆上选择P1、P2、P3三个点为预设检测点。为提高感光面定位精准度，任意两个预设检测点之间的距离不宜过小。
另外，除P1、P2、P3外，还可以同时将圆O’上P4、P5等多个点也作为预设检测点，本申请实施例对预设检测点个数的最大值无限制。
S2、计算检测得到的光强值中每两个光强值之间的差值。
S3、判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内，如果至少存在一个不在预设范围内的差值，则执行步骤S4，如果所述差值都在预设范围内，则本次感光面定位过程结束。
S4、当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并返回步骤S1。
根据图5所示，当以P1、P2、P3三个点为预设检测点时，则在步骤S2中对于检测到的三个点的光强IP1、IP2、IP3，分别计算差值△I12＝IP1-IP2，△I23＝IP2-IP3，△I13＝IP1-IP3；然后在步骤S3中判断△I12、△I23和△I13是否都在预设范围内。
如果△I12、△I23和△I13都在预设范围内，则可以认为P1、P2、P3三点的光强值相同；由前文所述积分球出射光的横截面内光强分布规律可知，光强相同的点必然在以横截面中心O为圆心的圆周上，故，当P1、P2、P3三点的光强值相同时，P1、P2、P3三点必然在相应积分球出射光一横截面内以O为圆心的同一圆周上；又由于不共线的三点唯一确定一个圆，故圆心O与圆O’重合，也即圆心O与感光面中心S2重合，故可以确定此时积分球出射口中心轴经过S2与感光面重合，即感光面中心S2与积分球出射口中心对准，感光面上接收到的积分球出射光光照均匀性最好。
如果经过步骤S3判定△I12、△I23和△I13中至少有一个不在预设范围内，则说明P1、P2、P3三点的光强值不完全相同，需要对感光面所在位置进行调整，故继续执行步骤S4，调整后返回步骤S1，重新执行上述方法流程，直至各个差值都在预设范围内时，感光面定位结束。例如，经过步骤S3判断△I12不在预设范围内，即P1和P2两点的光强值差异较大，需要调整感光面的横向偏移；具体的，假设IP1＞IP2，参照图6所示，根据积分球出射光横截面内光强由中心向外单调递减的规律可知，P1点更靠近横截面中心O，故控制感光面向P1侧横向偏移，使P1远离横截面中心O，P2靠近横截面中心O，从而缩小P1和P2之间的光强值差值。同理，可以根据△I23和/或△I13，调解感光面的纵向偏移，本领域技术人员可以根据图6所示原理图推导得知，此处不再赘述。
由以上技术方案可知，本申请实施例在以积分球出射光为测试光源的环境下，通过选取至少三个满足预设几何要求(各个预设检测点共圆，且其圆心与感光面中心的连线垂直于感光面)的预设检测点，检测其光强值，计算每两个预设检测点的光强值之间的差值，并判断是否每个差值都在预设范围内；当至少有一个差值不再预设范围内时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新测量预设检测点的光强值，重新计算差值并判断，直至计算得到的每个差值都在预设范围内时，可以确定各个预设检测点的光强值相同，感光面中心与积分球出射口中心对准，感光面定位结束。可见，本申请实施例利用积分球出射光的光强分布规律，将图像传感器的感光面位置调节过程定量化、自动化，相对于现有人眼目视定位的方法，既可以减少相关人员的工作量，又可以提高感光面定位调节的精准度，从而保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准，提高积分球出射光照射至相机感光面的均匀性，提高相机性能测试结果的精确度。
需要说明的是，由于当“IP1＝IP2且IP2＝IP3”时，必然有“IP1＝IP3”，故在本申请其他可行的实施例中，为减少数据处理工作量，在执行步骤S2和S3所述的差值计算及判断时，只需保证每个光强值都至少参加过一次差值计算，不需要对任意两个光强值都就算差值；例如，对于IP1、IP2、IP3，可以只计算△I12和△I23(或者，只计算△I12和△I13)，进而当△I12和△I23都在预设范围内时，即认为P1、P2、P3三点的光强值相同，定位结束。但是，上述只计算部分差值的方法会存在非必要误差；例如，假设预设范围为[-1,1]，△I12＝IP1-IP2＝0.8，△I23＝IP2-IP3＝0.8，显然此时△I12和△I23都在预设范围内，而△I13＝IP1-IP3＝1.6却不在预设范围内，P1和P3两个点之间的光强差异较大。因此，上述计算部分差值的方法可以只应用于对图像传感器性能测试精度要求不高的情况，以较少数据处理工作量；而在对图像传感器性能测试精度要求较高的情况下，优选对没两个预设检测点的光强值进行差值计算及判断，以保证感光面定位精度。
为便于实际操作中固定预设检测点，并保证其与感光面之间的几何位置关系，在本申请一示例性实施例中，预设检测点的分布呈对称几何图形。
可选的，如图7所示，预设检测点可以为预设矩形M的顶点(矩形的四个顶点必定共圆，且圆心为矩形中心)；其中，所述预设矩形所在平面与感光面平行，且所述预设矩形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；具体可以选择预设矩形M的四个顶点P1、P2、P3和P4中的任意三个作为预设检测点，也可以将四个顶点都作为预设检测点。
可选的，如图8所示，预设检测点可以为预设等边三角形N的顶点(等边三角形的三个顶点必定共圆，且圆心为等边三角形的中心)；其中，所述预设等边三角形所在平面与感光面平行，且所述预设等边三角形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；具体以预设等边三角形N的顶点P1、P2和P3为预设检测点。
下面以图7所示预设检测点呈矩形分布形式为例，进一步介绍本申请实施例中感光面定位调节过程。优选的，预设矩形的一边与所述性能测试系统中用于固定并调节感光面的调节平台(如图1所示的六轴调节平台)平行，如图9所示：P1和P2所在的边与X轴平行，为横向方向；P1和P3所在的边与Y轴平行，为纵向方向。
在图9所示条件下，本申请一示例性实施例所述的感光面定位方法包括以下步骤：
S11、检测P1、和P2和P3三个预设检测点的光强值，分别记为IP1、IP2、IP3。
S12、计算检测得到的光强值中每两个光强值之间的差值，即△I12＝IP1-IP2，△I23＝IP2-IP3，△I13＝IP1-IP3。
S13、判断计算得到的所述差值△I12、△I23和△I13是否都在预设范围内；当△I12、△I23和△I13中至少有一个不在预设范围内时，执行步骤S14，当△I12、△I23和△I13都在预设范围内时，结束本次感光面定位流程。
S14、确定不在预设范围内的差值所对应的两个预设检测点中光强值较大的一个，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，使感光面向所确定的光强值较大的预设检测点侧偏移，并返回步骤S11。
具体的，当步骤S3判定的不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于横向方向上的第一顶点P1和第二顶点P2之间的光强值之差△I12时，则判断所述第一顶点P1的光强值IP1是否大于所述第二顶点P2的光强值IP2；当IP1＞IP2时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点P1侧偏移，即向图9所示X轴正方向偏移；当IP1＜IP2时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点P2侧偏移，即向图9所示X轴负方向偏移。
当步骤S3判定的不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于纵向方向上的第一顶点P1和第三顶点P3之间的光强值之差△I13时，则判断所述第一顶点P1的光强值IP1是否大于所述第三顶点P3的光强值IP3；当IP1＞IP3时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点P1侧偏移，即向图9所示Y轴负方向偏移；当IP1＜IP3时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点P3侧偏移，即向图9所示Y轴正方向偏移。
同理可知，当判定△I23不在预设范围内时，进一步确定IP2和IP3之中的较大值，当IP2＞IP3时，调节感光面向X轴负方向及Y轴负方向偏移，反之，当IP2＜IP3时，调节感光面向X轴负方向及Y轴负方向偏移。
由以上技术方案可知，本申请实施例通过确定不在预设范围内的光强值差值对应的两个预设检测点中光强值较大者，从而根据该光强值较大的预设检测点确定感光面的偏移方向，即使感光面向该光强值较大的预设检测点侧偏移，实现了感光面位置的定量化、自动化调节，提高了感光面定位精准度。
针对图9所示条件，在本申请其他实施例中，还可以按照如下方法流程执行感光面定位：
S21、检测P1、P2、P3和P4四个检测点的光强值，分别记为IP1、IP2、IP3；
S22、计算P1和P2之间光强值的差值△I12＝IP1-IP2，及，P3和P4之间光强值的差值△I34＝IP3-IP4；
S23、判断△I12和△I34是否在预设范围内，当二者中至少一者不在预设范围内，则调节感光面的横向偏移，并重新执行步骤S21、S22和S23，直至△I12和△I34都在预设范围内时，横向偏移调节完毕，继续执行步骤S24；
S24、计算P1和P3之间光强值的差值△I13＝IP1-IP3，及，P2和P4之间光强值的差值△I24＝IP2-IP4；
S25、判断△I13和△I24是否在预设范围内，当二者中至少一者不在预设范围内，则调节感光面的纵向偏移，并重新执行步骤S21、S24和S25，直至△I13和△I24都在预设范围内时，纵向偏移调节完毕，感光面定位结束。
由上述技术方案可知，本申请实施例中，既可以如步骤S11至S14所述，在每次执行光强值检测后，根据检测结果同时调节感光面的横向偏移和纵向偏移，也可以如步骤S21至S25所述，在执行光强值检测后，先针对一个偏移方向进行调节(先调节横向偏移或先调节纵向偏移)，另一个偏移方向不变；在该偏移方向上的预设检测点光强值差值都在预设范围内后，再调节另一个偏移方向。
在本申请一个可行的实施例中，可以通过设置于所述预设检测点处的光电探测器检测所述光强值。其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
具体的，为保证不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致，本申请实施例优选型号相同的光电探测器，并预先对其进行标定，标定方法如下：
选定积分球出射光光照范围内的一点(具体可以为预设检测点中的任意一个)为标定操作点，先将一个光电探测器T1固定于该标定操作点，获取并记录该光电探测器T1的光响应曲线L1；再将另一个光电探测器T2固定于该标定操作点，获取光电探测器T2的光响应曲线L2，并判断L2与L1是否一致，如果不一致，则调节光电探测器T2的放大倍数，并重新获取光响应曲线L2，直至L2与L1一致，光电探测器T2标定完成。依此类推，对其他光电探测器进行标定，使其光响应曲线均与光响应曲线L1一致，从而保证各个光电探测器的光响应曲线均一致。
可选的，上述光电探测器可以为光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种；优选采用同一型号的光电探测器对预设检测点的光强值进行检测，以减小机器误差。
由以上技术方案可知，本申请实施例通过光响应曲线一致的多个光电探测器检测各各预设检测点的光强值，可以避免在感光面定位过程中因光电探测器之间的差异而产生误差，提高感光面定位的精准度。
相应的，本申请实施例公开一种图像传感器感光面定位装置，该装置应用于以积分球出射光为测试光源的图像传感器性能测试系统。参见图10所示的结构示意图，所述图像传感器感光面定位装置包括：光强采集设备110和定位控制设备120。
其中，所述光强采集设备110，用于检测至少三个预设检测点的光强值；其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
所述定位控制设备120，与所述光强采集设备连接，用于接收所述光强采集设备检测到的光强值，计算每两个光强值之间的差值，并判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内，当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新接收所述光强值。
上述图像传感器感光面定位装置的具体工作原理可参照上文方法实施例。
由以上技术方案可知，本申请实施例在以积分球出射光为测试光源的环境下，通过选取至少三个满足预设几何要求(各个预设检测点共圆，且其圆心与感光面中心的连线垂直于感光面)的预设检测点，检测其光强值，计算每两个预设检测点的光强值之间的差值，并判断是否每个差值都在预设范围内；当至少有一个差值不再预设范围内时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，并重新测量预设检测点的光强值，重新计算差值并判断，直至计算得到的每个差值都在预设范围内时，可以确定各个预设检测点的光强值相同，感光面中心与积分球出射口中心对准，感光面定位结束。可见，本申请实施例利用积分球出射光的光强分布规律，将图像传感器的感光面位置调节过程定量化、自动化，相对于现有人眼目视定位的方法，既可以减少相关人员的工作量，又可以提高感光面定位调节的精准度，从而保证感光面中心与积分球出射口中心之间准确对准，提高积分球出射光照射至相机感光面的均匀性，提高相机性能测试结果的精确度。
可选的，上述光强采集设备包括：设置于所述预设检测点处的光电探测器；其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
可选的，所述光电探测器包括光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种。
在本申请一个可行的实施例中，上述图像传感器感光面定位装置还可以包括：第一夹持设备。
所述第一夹持设备设置有四个第一安装孔，所述四个第一安装孔呈矩形分布，所述光强采集设备通过第一安装孔固定于所述第一夹持设备上，使得所述装置以第一安装孔所在矩形的顶点为预设检测点。
参照图11，本申请实施例中，第一夹持设备130包括：第一立杆131、第二立杆132、下压板133、底板134和滑块135。
其中，底板134固定于调节平台上，底板134上表面设置有横向滑槽1341，第一立杆131和第二立杆132分别垂直于底板134，并通过所述横向滑槽1341与底板134活动连接；即第一立杆131和第二立杆132可以沿底板134上的横向滑槽1341横向移动，以调节第一立杆131和第二立杆132之间的距离。
第一立杆131、第二立杆132和下压板133分别沿其长度方向分别设置有中空滑槽1311、1321、1331，下压板133分别垂直于第一立杆131和第二立杆132，并通过所述中空滑槽与第一立杆131和第二立杆132活动连接；滑块135有四个，分别安装(具体可以通过六角螺丝等连接件进行固定安装)于第一立杆131、第二立杆132、下压板133和底板134之间的活动连接点；滑块135上设置有第一安装孔1351，用于固定安装光强采集设备。
由以上结构可知，第一夹持设备通过第一立杆、第二立杆、下压板和底板共同构成边长可调的矩形，以使其适应待测试的图像传感器的尺寸，并将图像传感器固定在该矩形内(保证图像传感器的感光面中心与该矩形的中心重合)，如图12所示，光强采集设备通过滑块固定于该矩形的顶点处；可见，本申请实施例提供的第一夹持设备不仅可以固定光强采集设备，同时还可以固定待测试的图像传感器，保证感光面和光强采集设备的位置相对固定，也即保证感光面和预设检测点相对固定，避免调节过程中因感光面与预设检测点发生相对移动而导致定位失败。
在本申请一个可行的实施例中，当所述光强采集设备固定于所述第一夹持设备上，且所述第一安装孔所在矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时(如图11或图12所示，底板134所在的一边，以及，下压板133所在的一边与下方的调节平台平行)，为实现当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，所述定位控制设备具体被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于横向方向上的第一顶点和第二顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第二顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点侧偏移。
可选的，所述定位控制设备还可以被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于纵向方向上的第一顶点和第三顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第三顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点侧偏移。
本申请实施例中，定位控制设备至少包括一存储器和一处理器，如单片机、可编程控制器等芯片，以及计算机等；其中，所述存储器中存储有可执行指令，所述处理器执行所述存储器中的可执行指令，以实现上文所述对定位控制器的配置。
另外，在本申请其他可行的实施例中，用于固定预设检测点的夹持设备，除了上述第一夹持设备外，还可以采用第二夹持设备。其中，所述第二夹持设备设置有三个第二安装孔，所述三个第二安装孔呈等边三角形分布，所述光强采集设备通过所述第二安装孔固定于所述第二夹持设备上，使得所述装置以所述第二安装孔所在等边三角形的顶点为预设检测点。
本申请实施例还提供了一种图像传感器性能测试系统，其特征在于，包括：积分球、性能测试设备和上文任一装置实施例所述的图像传感器感光面定位装置；其中，所述积分球用于提供测试光照，所述性能测试设备用于获取并分析在所述积分球出射光的照射下图像传感器的各项性能参数，所述图像传感器感光面定位装置用于实现对感光面实现定量化、自动化的定位调节，以保证感光面中心与积分球出射光中心对准，从而提高感光面所接收到的光照均匀性，进而减小光照差异对图像传感器的性能影响，提高图像传感器的性能测试精度。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得处理器执行本发明实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (14)
1.一种图像传感器感光面定位方法，其特征在于，应用于以积分球出射光为测试光源的图像传感器性能测试系统；
所述方法包括：
检测至少三个预设检测点的光强值；其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
计算检测得到的光强值中每两个光强值之间的差值；
判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内；
当至少存在一个不在预设范围内的差值时，确定不在预设范围内的差值所对应的两个预设检测点中光强值较大的一个，调节感光面向所确定的光强值较大的预设检测点侧横向偏移和\或纵向偏移，并返回所述检测至少三个预设检测点的光强值的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设检测点包括以下任意一种：
预设矩形的顶点；其中，所述预设矩形所在平面与感光面平行，且所述预设矩形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
预设等边三角形的顶点；其中，所述预设等边三角形所在平面与感光面平行，且所述预设等边三角形的中心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述预设检测点为所述预设矩形的顶点，且所述预设矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，所述当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，包括：
当所述不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于横向方向上的第一顶点和第二顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第二顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点侧偏移。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述预设检测点为所述预设矩形的顶点，且所述预设矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，所述当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，包括：
当所述不在预设范围内的差值为所述预设矩形中位于纵向方向上的第一顶点和第三顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第三顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点侧偏移。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，检测至少三个预设检测点的光强值，包括：
通过设置于所述预设检测点处的光电探测器检测所述光强值；其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种。
7.一种图像传感器感光面定位装置，其特征在于，应用于以积分球出射光为测试光源的图像传感器性能测试系统；
所述装置包括：
光强采集设备，用于检测至少三个预设检测点的光强值；其中，各个预设检测点所在位置唯一确定一个圆，所述圆所在平面与感光面平行，且圆心和感光面的中心所确定的直线垂直于感光面；
定位控制设备，与所述光强采集设备连接，用于接收所述光强采集设备检测到的光强值，计算每两个光强值之间的差值，并判断计算得到的所述差值是否都在预设范围内，当至少存在一个不在预设范围内的差值时，确定不在预设范围内的差值所对应的两个预设检测点中光强值较大的一个，调节感光面向所确定的光强值较大的预设检测点侧横向偏移和\或纵向偏移，并重新接收所述光强值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：第一夹持设备，或，第二夹持设备；
所述第一夹持设备设置有四个第一安装孔，所述四个第一安装孔呈矩形分布，所述光强采集设备通过第一安装孔固定于所述第一夹持设备上，使得所述装置以第一安装孔所在矩形的顶点为预设检测点；
所述第二夹持设备设置有三个第二安装孔，所述三个第二安装孔呈等边三角形分布，所述光强采集设备通过所述第二安装孔固定于所述第二夹持设备上，使得所述装置以所述第二安装孔所在等边三角形的顶点为预设检测点。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述光强采集设备固定于所述第一夹持设备上，且所述第一安装孔所在矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，为实现当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，所述定位控制设备具体被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于横向方向上的第一顶点和第二顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第二顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第二顶点的光强值时，调节感光面的横向偏移，使得感光面向所述第二顶点侧偏移。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当所述光强采集设备固定于所述第一夹持设备上，且所述第一安装孔所在矩形的一边与所述性能测试系统的调节平台平行时，为实现当至少存在一个不在预设范围内的差值时，调节感光面的横向偏移和/或纵向偏移，所述定位控制设备具体被配置为：
当所述不在预设范围内的差值为所述第一安装孔所在矩形中位于纵向方向上的第一顶点和第三顶点之间的光强值之差时，则判断所述第一顶点的光强值是否大于所述第三顶点的光强值；
当所述第一顶点的光强值大于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第一顶点侧偏移；
当所述第一顶点的光强值小于所述第三顶点的光强值时，调节感光面的纵向偏移，使得感光面向所述第三顶点侧偏移。
11.根据权利要求8至10任一项所述的装置，其特征在于，所述第一夹持设备包括：第一立杆、第二立杆、下压板、底板和滑块；
所述底板上表面设置有横向滑槽，所述第一立杆和第二立杆分别垂直于所述底板，并通过所述横向滑槽与所述底板活动连接；
所述第一立杆、第二立杆和下压板分别沿其长度方向设置有中空滑槽，所述下压板分别垂直于所述第一立杆和第二立杆，并通过所述中空滑槽与所述第一立杆和第二立杆活动连接；
所述滑块有四个，分别安装于所述第一立杆、第二立杆、下压板和底板之间的活动连接点；所述滑块上设置有所述第一安装孔。
12.根据权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，所述光强采集设备包括：
设置于所述预设检测点处的光电探测器；其中，不同预设检测点处的光电探测器的光响应曲线一致。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述光电探测器包括光电二极管、光电池、光敏电阻中的至少一种。
14.一种图像传感器性能测试系统，其特征在于，包括：用于提供测试光照的积分球、获取并分析图像传感器各项性能参数的性能测试设备，以及上述权利要求7至13任一项所述的图像传感器感光面定位装置。
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