CN111432202B - 图像传感器传递函数测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像传感器传递函数测试装置及测试方法，其中，测试装置包括待测图像传感器；控制采集系统，其用于获取待测图像传感器像元尺寸，并根据预存放大倍率和像元尺寸计算得到测试图像；DMD芯片，其包括反射镜阵列，DMD芯片，其用于接收测试图像，并根据测试图像翻转反射镜阵列，以致经翻转后反射镜阵列调制后反射均匀光束形成的投影图像满足待测图像传感器传递函数测试需求。本发明通过图像传感器像元尺寸和预存放大倍率计算得到测试图像，DMD芯片翻转反射镜阵列并通过光源将测试图像透射至该图像传感器靶面上以完成后续测试，使得测试不同图像传感器时，不需要更换靶标，提高了测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及光学检测技术领域，尤其涉及一种图像传感器传递函数测试装置及测试方法。
背景技术
测试图像传感器时，每一种像元尺寸的图像传感器都需要加工相应尺寸大小的条纹靶，进而需要加工不同型号的靶标，同时，受加工精度的影响，条纹靶经光学系统后的条纹间距与图像传感器的像元尺寸不匹配。此外，测试不同像元尺寸的图像传感器需要更换相应的靶标，测试效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种图像传感器传递函数测试装置及测试方法，以解决现有技术中测试不同像元尺寸的图像传感器需要更换相应的靶标，测试效率低的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种图像传感器传递函数测试装置，其包括：
待测图像传感器；
控制采集系统，其与待测图像传感器连接，控制采集系统用于获取待测图像传感器的像元尺寸，并根据预存放大倍率和像元尺寸计算得到测试图像；
DMD芯片，其包括反射镜阵列，DMD芯片与控制采集系统连接，DMD芯片用于接收测试图像，并根据测试图像翻转反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调制后反射的均匀光束形成的投影图像满足待测图像传感器传递函数的测试需求。
作为本发明的进一步改进，该图像传感器传递函数测试装置还包括：
光源，用于发出光束；
半反半透棱镜，其设置于光源的出光光路上，半反半透棱镜用于将光束反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线、所需光线经半反半透棱镜透射出去；
成像组件，其设置于半反半透棱镜的透射光路上，所需光线经成像组件聚焦至待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；控制采集系统采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器的传递函数值。
作为本发明的进一步改进，半反半透棱镜包括第一直角三棱镜、第二直角三棱镜和镀膜，第一直角三棱镜的斜棱面与第二直角三棱镜的斜棱面胶合，第一直角三棱镜与第二直角三棱镜的胶合处设有镀膜。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种图像传感器传递函数测试方法，其包括如下步骤：
控制采集系统获取待测图像传感器的像元尺寸，并根据预存放大倍率和像元尺寸计算得到测试图像，并将测试图像传输至DMD芯片；
DMD芯片接收测试图像，并根据测试图像翻转DMD芯片的反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调制后反射的均匀光束形成的投影图像满足待测图像传感器传递函数的测试需求。
作为本发明的进一步改进，DMD芯片接收测试图像，并根据测试图像翻转DMD芯片的反射镜阵列的步骤，之后，还包括：
光源发出光束；
光束平行入射至半反半透棱镜，经半反半透棱镜将光束反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线；
所需光线将半反半透棱镜透射至成像组件上，所需光线经成像组件聚焦至待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；
控制采集系统采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器的传递函数值。
作为本发明的进一步改进，半反半透棱镜包括第一直角三棱镜、第二直角三棱镜和镀膜，第一直角三棱镜的斜棱面与第二直角三棱镜的斜棱面胶合，第一直角三棱镜与第二直角三棱镜的胶合处设有镀膜。
本发明通过检测图像传感器的像元尺寸并根据像元尺寸和成像系统的放大倍率匹配符合该图像传感器的测试图像，DMD芯片根据该测试图像翻转反射镜阵列，并通过光源将该测试图像透射至该图像传感器的靶面上以完成后续测试，且本发明测试不同像元尺寸的图像传感器时，不需要更换相应的靶标，显著提高了测试效率。
附图说明
图1为本发明图像传感器传递函数测试装置一个实施例的结构示意图；
图2为本发明图像传感器传递函数测试装置中半反半透棱镜一个实施例的结构示意图；
图3为本发明图像传感器传递函数测试方法第一个实施例的流程示意图；
图4为本发明图像传感器传递函数测试方法第二个实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。
图1展示了本发明图像传感器传递函数测试装置的一个实施例，参见图1，在本实施例中，该测试装置包括待测图像传感器1、控制采集系统2、DMD芯片3，其中，控制采集系统2与待测图像传感器1连接，控制采集系统2用于获取待测图像传感器1的像元尺寸，并根据预存放大倍率和像元尺寸计算得到测试图像；DMD芯片3包括反射镜阵列，DMD芯片3与控制采集系统2连接，DMD芯片3用于接收测试图像，并根据测试图像翻转反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调制后反射的均匀光束形成的投影图像满足待测图像传感器1传递函数的测试需求。
具体地，控制采集系统2包括用于采集待测图像传感器1像元尺寸的采集模块和用于控制DMD芯片3反射镜阵列翻转的控制模块。
进一步地，当获取到待测图像传感器1的像元尺寸时，控制采集系统2根据该像元尺寸匹配相应的测试图像，同时根据预存的成像系统的倍率计算得到测试图像的实际输出大小；随后控制采集系统2根据测试图像的实际输出大小调制DMD芯片3中的反射镜阵列进行翻转。
举例说明，控制采集系统2获取待测图像传感器1的像元尺寸，并匹配出该待测图像传感器1所需的测试图像为边长a的正方形，并根据预存放大倍率b计算得到DMD芯片3需输出边长为a/b的正方形，控制采集系统2控制DMD芯片3中的反射镜阵列翻转出边长为a/b的正方形。
本实施例通过检测图像传感器的像元尺寸并根据像元尺寸和成像系统的放大倍率匹配符合该图像传感器的测试图像，DMD芯片3根据该测试图像翻转反射镜阵列，并通过光源4将该测试图像透射至该图像传感器的靶面上以完成后续测试，且本发明测试不同像元尺寸的图像传感器时，不需要更换相应的靶标，显著提高了测试效率。
为了获取待测图像传感器1的传递函数值，在上述实施例的基础上，参见图1，在本实施例中，该图像传感器传递函数测试装置还包括光源4、半反半透棱镜5和成像组件6，其中，光源4用于发出光束；半反半透棱镜5设置于光源4的出光光路上，半反半透棱镜5用于将光束反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线、所需光线经半反半透棱镜5透射出去；成像组件6设置于半反半透棱镜5的透射光路上，所需光线经成像组件6聚焦至待测图像传感器1的靶面上，形成投影图像；控制采集系统2采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器1的传递函数值。
具体地，当控制采集系统2控制DMD芯片3中的反射镜阵列翻转出边长为a/b的正方形后，光源4发出均匀光经半反半透棱镜5反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线、所需光线经半反半透棱镜5透射出去，光线经成像组件6聚焦至待测图像传感器1的靶面上，形成投影图像；控制采集系统2采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器1的传递函数值。经过上述过程完成传递函数值的测试。
需要说明的是，为了保证测试图像的完整性，光源4本身应避开DMD芯片3的反射路径，以防止测试图像缺失，故需要上述半反半透棱镜5进行反射及透射。
本实施例通过光源4发出均匀光经半反半透棱镜5反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线、所需光线经半反半透棱镜5透射出去，光线经成像组件6聚焦至待测图像传感器1的靶面上，形成投影图像；控制采集系统2采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器1的传递函数值，使得光源4不用设置于DMD芯片3与成像系统之间的光路上，避免了因光源4本身遮挡导致的测试图像缺失，从而保证了传递函数值的准确性。
为了保证半反半透棱镜5的反射和透射效果，在上述实施例的基础上，参见图2，在本实施例中，半反半透棱镜5包括第一直角三棱镜51、第二直角三棱镜52和镀膜53，第一直角三棱镜51的斜棱面与第二直角三棱镜52的斜棱面胶合，第一直角三棱镜51与第二直角三棱镜52的胶合处设有镀膜53。
具体地，第一直角三棱镜51和第二直角三棱镜52的截面形状均为锐角为45°的等腰直角三角形；当第一直角三棱镜51的斜棱面与第二直角三棱镜52的斜棱面胶合后，形成一正方体棱镜，且胶合面位于该正方体的其中一个对角面上。
本实施例通过第一直角三棱镜51的斜棱面与第二直角三棱镜52的斜棱面胶合，并在第一直角三棱镜51与第二直角三棱镜52的胶合处设置镀膜53，使得光源4发出的光线在镀膜53处发生反射和透射，保证了后续测试的准确性，同时也避免了光源4本身对反射后的光路造成遮挡。
图3展示了本发明一种图像传感器传递函数测试方法的一个实施例，在本实施例中，该测试方法包括如下步骤：
步骤S1，控制采集系统获取待测图像传感器的像元尺寸，并根据预存放大倍率和像元尺寸计算得到测试图像，并将测试图像传输至DMD芯片；
步骤S2，DMD芯片接收测试图像，并根据测试图像翻转DMD芯片的反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调制后反射的均匀光束形成的投影图像满足待测图像传感器传递函数的测试需求。
本实施例通过检测图像传感器的像元尺寸并根据像元尺寸和成像系统的放大倍率匹配符合该图像传感器的测试图像，DMD芯片根据该测试图像翻转反射镜阵列，并通过光源将该测试图像透射至该图像传感器的靶面上以完成后续测试，且本发明测试不同像元尺寸的图像传感器时，不需要更换相应的靶标，显著提高了测试效率。
在上述实施例的基础上，参见图4，在本实施例中，步骤S2之后，还包括：
步骤S21，光源发出光束；
步骤S22，光束平行入射至半反半透棱镜，经半反半透棱镜将光束反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线；
步骤S23，所需光线将半反半透棱镜透射至成像组件上，所需光线经成像组件聚焦至待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；
步骤S24，控制采集系统采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器的传递函数值。
本实施例通过光源发出均匀光经半反半透棱镜反射至翻转后反射镜阵列上，光束经翻转后反射镜阵列的调制反射出所需光线、所需光线经半反半透棱镜透射出去，光线经成像组件聚焦至待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；控制采集系统采集投影图像的灰度值，并根据灰度值计算得到待测图像传感器的传递函数值，使得光源不用设置于DMD芯片与成像系统之间的光路上，避免了因光源本身遮挡导致的测试图像缺失，从而保证了传递函数值的准确性。
在上述实施例的基础上，在本实施例中，半反半透棱镜包括第一直角三棱镜、第二直角三棱镜和镀膜，第一直角三棱镜的斜棱面与第二直角三棱镜的斜棱面胶合，第一直角三棱镜与第二直角三棱镜的胶合处设有镀膜。
本实施例通过第一直角三棱镜的斜棱面与第二直角三棱镜的斜棱面胶合，并在第一直角三棱镜与第二直角三棱镜的胶合处设置镀膜，使得光源发出的光线在镀膜处发生反射和透射，保证了后续测试的准确性，同时也避免了光源本身对反射后的光路造成遮挡。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于本说明书中的方法类实施例的拓展内容而言，由于其与装置实施例的拓展内容相似，所以不再进行赘述，相关之处参见装置实施例拓展内容的部分说明即可。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (4)
1.一种图像传感器传递函数测试装置，其特征在于，其包括：
待测图像传感器；
控制采集系统，其与所述待测图像传感器连接，所述控制采集系统用于获取所述待测图像传感器的像元尺寸，并根据预存放大倍率和所述像元尺寸计算得到测试图像；
DMD芯片，其包括反射镜阵列，所述DMD芯片与所述控制采集系统连接，所述DMD芯片用于接收所述测试图像，并根据所述测试图像翻转所述反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调整后反射的均匀光束形成的投影图像满足所述待测图像传感器传递函数的测试需求；
还包括：
光源，用于发出光束；
半反半透棱镜，其设置于所述光源的出光光路上，所述半反半透棱镜用于将所述光束反射至翻转后反射镜阵列上，所述光束经所述翻转后反射镜阵列的调整反射出所需光线，所述所需光线经所述半反半透棱镜透射出去；
成像组件，其设置于所述半反半透棱镜的透射光路上，所述所需光线经所述成像组件聚焦至所述待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；所述控制采集系统采集所述投影图像的灰度值，并根据所述灰度值计算得到所述待测图像传感器的传递函数值。
2.根据权利要求1所述的图像传感器传递函数测试装置，其特征在于，所述半反半透棱镜包括第一直角三棱镜、第二直角三棱镜和镀膜，所述第一直角三棱镜的斜棱面与所述第二直角三棱镜的斜棱面胶合，所述第一直角三棱镜与所述第二直角三棱镜的胶合处设有所述镀膜。
3.一种图像传感器传递函数测试方法，其特征在于，其包括如下步骤：
控制采集系统获取待测图像传感器的像元尺寸，并根据预存放大倍率和所述像元尺寸计算得到测试图像，并将所述测试图像传输至DMD芯片；
所述DMD芯片接收所述测试图像，并根据所述测试图像翻转所述DMD芯片的反射镜阵列，以致经翻转后的反射镜阵列调整后反射的均匀光束形成的投影图像满足所述待测图像传感器传递函数的测试需求；
其中，所述DMD芯片接收所述测试图像，并根据所述测试图像翻转所述DMD芯片的反射镜阵列的步骤，之后，还包括：
光源发出光束；
所述光束平行入射至半反半透棱镜，经所述半反半透棱镜将所述光束反射至翻转后反射镜阵列上，所述光束经所述翻转后反射镜阵列的调整反射出所需光线；
所述所需光线将所述半反半透棱镜透射至成像组件上，所述所需光线经所述成像组件聚焦至所述待测图像传感器的靶面上，形成投影图像；
所述控制采集系统采集所述投影图像的灰度值，并根据所述灰度值计算得到所述待测图像传感器的传递函数值。
4.根据权利要求3所述的图像传感器传递函数测试方法，其特征在于，所述半反半透棱镜包括第一直角三棱镜、第二直角三棱镜和镀膜，所述第一直角三棱镜的斜棱面与所述第二直角三棱镜的斜棱面胶合，所述第一直角三棱镜与所述第二直角三棱镜的胶合处设有所述镀膜。
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