JP2024529614A - 照明視野の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、照明視野の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置を提供する。照明視野の不均一性検知システムは、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサを照明視野で移動するように駆動する変位制御モジュールと、光電検出器を、異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、応答画像を取得するように制御する照明信号取得モジュールと、異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の均一とみなされる照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るデータ処理モジュールと、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現する不均一性検知モジュールと、を含む。このシステムによれば、体系的な検出を実現することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、照明の不均一性の技術分野に関し、特に、照明視野の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置に関する。

関係出願の相互参照
本開示は、２０２２年０７月２９日に提出された出願番号が２０２２１０９１９５６３．５および出願番号が２０２２１０９１４３２２．１である中国出願に基づいて優先権を主張し、その全ての内容は、参照として本開示に取り込まれる。

現在、一部の精密加工分野において、照明視野（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）の一定領域内における照度分布の不均一性に対する要求が非常に高い。また、被検システムの検知結果に対する高精度要求に応えるために、検知装置の精度、検知結果と被検システムの状態との一致性、検知方法の再現性などに対する要求が高い。

照度の大きさについて、通常、光電検出器（光度計、照度計など）を用いて検出器の感光範囲内の照度を検知する。しかしながら、照明視野の一定領域内における照度分布を評価するために、照明視野における単一の光電検出器で照度の大きさを離散的に取得することは、多くの場合、センサ自体の感光面積の大きさに制限され、大面積の照明視野での照度の検知要求を満たすことができない。また、検知の時間的コストが高く、光電検出器を長時間使用する場合、検知結果の安定性を確保することが困難である。イメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ 、ＣＣＤカメラなど）を用いて、照明視野の画像を取得し、画像の画素に対応する階調値とその分布状況を分析して利用することによって照明視野における照度の分布状況を再現することで、１回の取得（カメラの画素サイズおよび解像度による）で、ミクロンスケールの空間検知の精度と億単位の検知ユニット数とを同時に実現することができる。しかしながら、従来技術に関する文献の調査によって、イメージセンサ自体に不均一性の問題があり、同一条件下での異なる検出ユニットの応答出力が同一ではないため、照明視野における照度分布を画像で再現する場合、イメージセンサ自体の不均一性が検知結果に影響を及ぼし、被検システムにより形成する照明視野における照度分布の不均一性を表現できないことがわかった。

従来の光源の照射均一性の検知方法は、通常、カメラレンズの光線への影響を校正するために標準光源を必要とし、カメラレンズの光線への影響を低減した後、カメラで取得された画像を利用して光源の照射均一性を表現するが、実験過程において標準光源が不足する場合がある。さらに、従来技術では、光電検出器およびＣＣＤのデータを同時に取得すると共に、その後のデータ処理を容易にするためのデータへの前処理を行うシステムが欠如しており、且つ関連する均一性検知システムは、人間とマシンの間のインタラクションが十分ではなく、ユーザには不便である。

上記の技術的課題に鑑みて、本開示は、照明視野の不均一性検知の系統性検知の欠如、および実験過程での標準光源の欠如といった技術的課題を解決するための照明視野の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置を提供する。

本開示の実施例の第１態様による照明視野の不均一性検知システムは、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサを照明視野で移動するように駆動する変位制御モジュールと、光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、照明視野において応答画像を取得するように制御する照明信号取得モジュールと、異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るデータ処理モジュールと、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現する不均一性検知モジュールと、を含む。
本開示の実施例によれば、照明信号取得モジュールは、さらに、光電検出器を、所定の時間帯に照明システムから出力される電力を取得するように制御することで、照明システムの時間領域安定性を確認し、照明システムの時間領域が安定した後、光電検出器を、応答信号を取得するように制御する。

本開示の実施例によれば、照明信号取得モジュールに、データ処理ユニットと、周波数設定ユニットと、周波数検証ユニットとが形成され、データ処理ユニットは、オンにされた場合、光電検出器によって検出されたデータの有効性をその都度判断し、有効データを応答データとし、前記データ処理ユニットがオフにされた場合、周波数検証ユニットが光電検出器によって検出されたすべてのデータを応答データとし、周波数設定ユニットは、取得周波数を設定し、周波数検証ユニットは、さらに、すべてのデータに基づいて、光電検出器で応答信号を取得するときの実際の周波数が取得周波数に一致してるか否かを検証する。

本開示の実施例によれば、データ処理ユニットに対して第１フラグと第２フラグとを設定し、データ処理ユニットに対して第１フラグに設定された場合、照明信号取得モジュールが、取得された有効データを継続して記憶し、データ処理ユニットにに対して第２フラグに設定された場合、照明信号取得モジュールが１回の取得によるすべての有効データの平均値を記憶する。

本開示の実施例によれば、取得周波数が周波数閾値よりも大きい場合、非同期コールバックの方法によって第１フラグをパックする。

本開示の実施例によれば、データ処理モジュールが異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得することは、具体的に、光電検出器によって照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の縦方向サイズを得、この列に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の横方向サイズを得ること、または、光電検出器によって照明視野の各行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期横方向サイズを取得し、複数の初期横方向サイズのうちの最も小さい初期横方向サイズを均一とみなされる照明視野の横方向サイズと決定し、光電検出器によって照明視野の各列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期縦方向サイズを取得し、複数の初期縦方向サイズのうちの最も小さい初期縦方向サイズを均一とみなされる照明視野の縦方向サイズと決定すること、または、光電検出器によって照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて照明視野の横方向サイズを取得し、光電検出器によって照明視野の任意１列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて照明視野の縦方向サイズを取得すること、を含む。

本開示の実施例によれば、データ処理モジュールが複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得することは、具体的に、均一の照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれ横方向および縦方向におけるイメージセンサのステップ長として取得された各目標位置のすべての画素点の画像応答値を取得して、それぞれ該当目標位置の原画像を構成することと、原画像を処理してキャリブレーション画像を得て、キャリブレーション画像の各画素点の階調に基づいて補正後のイメージセンサの階調行列を得ることと、を含む。

本開示の実施例によれば、原画像を処理してキャリブレーション画像を得ることは、具体的に、各目標位置の原画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って第１中央画像に繋ぎ合わせ、第１中央画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を第１中央画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、キャリブレーション画像を得ること、または、各目標位置の原画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を原画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、各目標位置に対応する第２中央画像を得て、各目標位置の第２中央画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って、キャリブレーション画像に繋ぎ合わせること、を含む。

本開示の実施例によれば、変位制御モジュールは、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野でジグザグにステップ移動するように駆動する。

本開示の実施例の第２態様による照明視野の不均一性検知方法は、変位制御モジュールにより、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野で移動するように駆動するステップと、照明信号取得モジュールにより、光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、照明視野において応答画像を取得するように制御するステップと、データ処理モジュールにより、異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るステップと、不均一性検知モジュールにより、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現するステップと、を含む。

本開示の実施例の第３態様は、照明視野の不均一性検知システムの補正方法を提供し、不均一性検知システムは、変位テーブルと、変位テーブルに取り付けられた光電検出器およびイメージセンサと、を含み、この補正方法は、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して光電検出器の感光面で応答が発生するようにするステップと、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得するステップと、照度ごとに、変位テーブルを制御してイメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得るステップと、異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るステップと、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定するステップと、を含む。

本開示の実施例によれば、上記方法は、光電検出器によって所定の時間帯に照明システムから出力される電力を取得することで、照明システムの時間領域安定性を確認するステップと、照明システムの時間領域が安定した後、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけるステップと、をさらに含む。

本開示の実施例によれば、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得するステップは、具体的に、不均一性指標を設定するステップと、横方向および縦方向における応答信号に対応する応答値と不均一性指標とに基づいて、横方向および縦方向における照明視野の空間検知範囲を、均一とみなされる照度分布を有する照明視野のサイズとして算出するステップと、を含む。

本開示の実施例によれば、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて応答画像を処理するステップは、具体的に、各目標位置の応答画像における、均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれ縦横サイズとした画像領域を切り取って、第１中央画像に繋ぎ合わせ、第１中央画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を第１中央画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の中央値または平均値に変更し、キャリブレーション画像を得るステップ、または、各目標位置の応答画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を原画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の中央値または平均値に変更し、各目標位置に対応する第２中央画像を得て、各目標位置の第２中央画像における、均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って、キャリブレーション画像に繋ぎ合わせるステップ、を含む。

本開示の実施例によれば、異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るステップは、複数のキャリブレーション画像に対して非線形フィッティングを行い、残差が最も小さい条件を満たすキャリブレーションパラメータを得るステップを含み、そのうち、非線形フィッティングに用いられるフィッティングモデルは、線形性に近い中間部分を有するＳ字曲線、または高次曲線である。

本開示の実施例によれば、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定するステップは、具体的に、以下の式によって前記標定対象応答画像の各画素点の補正後の階調値を算出するステップと、

ただし、
が画素点（Ｉ、Ｊ）に対応するキャリブレーションパラメータであり、
が画素点（Ｉ、Ｊ）の補正前の階調値であり、
が画素点（Ｉ、Ｊ）の補正後の階調値であり、すべての画素点の補正後の階調値のうちの最大階調値と最小階調値から現状の照明視野における照度分布の不均一性指標を算出するステップと、を含む。

本開示の実施例によれば、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンするように駆動する場合のステップ長は、ピンホールの直径以下である。

本開示の実施例によれば、均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズを、イメージセンサの横方向および縦方向におけるステップ長とし、各目標位置の応答画像を取得する。

本開示の実施例によれば、上記の補正方法方法は、照明システムの時間領域が不安定の場合、回路設計によって照明システムの照明源のパラメータを調整することと、光学材料によって照明システムの照明源のパラメータを調整することと、温度フィードバックに基づいて比例微分積分で照明システムの照明源のパラメータを調整することと、照明システムの照明源を交換することと、の少なくとも１つを含む調整方法によって照明システムの時間領域安定性を調整するステップをさらに含む。

本開示の実施例の第４態様は、照明視野の不均一性検知システムの補正装置を提供し、不均一性検知システムは、変位テーブルと、変位テーブルに取り付けられた光電検出器およびイメージセンサと、を含み、この補正装置は、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して光電検出器の感光面で応答が発生するようにする取付モジュールと、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する取得モジュールと、照度ごとに、変位テーブルを制御してイメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得る処理モジュールと、異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るフィッティングモジュールと、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定する補正モジュールと、を含む。

本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置は、少なくとも以下の技術的効果を有する。

光電検出器とイメージセンサを制御して照明視野でデータを取得するように照明モジュールを設置することにより、光電検出器データとＣＣＤデータとを同時に取得することができる。前記異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、イメージセンサの適正区間を画定してからイメージスキャンを行うデータ処理モジュールにより、人的誤差、機械誤差および環境誤差による検知結果への影響を低減し、検出結果の精度を向上させる。また、光電検出器データとＣＣＤデータを同時に取得し、最適化後のパラメータ行列を取得して、応答画像を補正したあとの応答画像の階調分布の不均一指標で照明視野における照度分布の不均一性を表現することで、照明の不均一性検出を体系化し、マンマシンインタラクションを向上させる。

照明信号取得モジュールにデータ処理ユニットを形成することにより、データ処理ユニットのオンまたはオフに基づいて検出されたデータの有効性を判断するか否かを確定することで、不均一性検知システムの知能化を向上させる。データ処理ユニットに対して第１フラグと第２フラグを設定して、異なるフラグでデータを継続して記録するか１回だけ記録するかを制御することにより、システムの知能化をさらに向上させ、ユーザーにより多くの選択肢を提供し、ユーザーニーズを満足することができる。
ジグザグにデータをステップスキャンすることにより、変位テーブルが行ごとに初期位置に戻って次の行を走査する必要がなくなるため、スキャン時間を節約し、摩耗を減らして機器を保護し、機器の寿命を延ばすことができる。

光電検出器とイメージセンサの組み合わせにより、まず、光電検出器によって均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、そして、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいてイメージセンサから取得された応答画像を処理し、キャリブレーションパラメータを得て不均一性を評価する。これによって、照明視野の応用シーンを最適化し、標定および補正プロセスの体系性を向上させる。特に標準光源が欠如している照明視野の均一性指標の測定に適している。

Ｓ字曲線のフィッティングモデルによって複数のキャリブレーション画像に対して非線形フィッティングを行うことで、フィッティングにより選択されたキャリブレーションポイントは、線形性に近い中間部分を有する。よって、キャリブレーションポイントを過度に多く選択する必要はなく、オーバーフィッティングも避けられる。一方、両端で選択されたキャリブレーションポイントが相対的に密集しているため、フィッティングの効果を高める。これによって、フィッティングの効果をより実際の状況に近いように向上し、得られたキャリブレーションパラメータもより正確になり、キャリブレーションパラメータに基づく補正がより正確になる。

本開示の上記内容およびその他の目的、特徴および利点をより明瞭にするために、以下の図面を参照しながら本開示の実施例を説明する。

本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの構成ブロック図を模式的に示す。 本開示の実施例による均一とみなされる照明視野を取得する原理図を模式的に示す。 本開示の実施例によるキャリブレーション画像を取得する原理図を模式的に示す。 本開示の実施例による照明視野の不均一性検知方法のフローチャートを模式的に示す。 本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの補正方法のフローチャートを模式的に示す。 本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの補正装置のブロック図を模式的に示す。

本開示の目的、技術案および利点をより明瞭にするために、以下、具体的な実施例および図面を参照しながら、本開示をさらに詳しく説明する。説明される実施例は、本開示の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではないことが明らかである。本開示の実施例に基づいて、当業者が発明能力を用いることなく得たすべての他の実施例も、本開示の保護範囲に属する。

本開示の明細書で使用される用語は、具体的な実施例を説明するためのものにすぎず、本開示を制限するものではない。本開示の明細書で使用される「有する」、「含む」といった用語などは、特徴、ステップ、操作及び／又は部品が存在することを表すものであり、１つまたは複数のその他の特徴、ステップ、操作又は部品の存在又は追加を排除することが意図されない。

本開示の説明において、明確な定義や限定がない限り、「取付」、「連係」、「接続」、「固定」などの用語を、広義的に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。そして、機械的な接続でもよいし、電気的な接続でもよいし、互いに通信してもよい。また、直接接続してもよいし、中間物を介して間接的に接続してもよいし、２つの素子の内部が連通し又は２つの素子が相互に作用してもよい。当業者は、本開示における上記用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することができる。

本開示の説明において、「縦方向」、「長さ」、「周方向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語で表された方向又は位置関係は、図面に基づくものであり、本開示を便宜的に及び簡略に説明するためのものにすぎず、該当サブシステム又は要素が、必ずしも特定の方向を有したり、特定の方向に構成されたり、操作されたりすることを明示又は暗示するものではないため、それらは本開示を限定するものではないと理解すべきである。

すべての図面において、同じ要素は、同じまたは類似な符号で示される。本開示への理解を混乱させるおそれがある場合、熟知の構成または構造を省略する。また、図面における各部品の形状、サイズ、位置関係は、実際の大きさ、スケール、および実際の位置関係を反映しない。また、特許請求の範囲において、括弧で囲まれた符号は、いずれも特許請求の範囲を限定するものではない。

同様に、本開示を簡略にし、本開示の態様の１つまたは複数への理解を容易にするために、上記の本開示の例示的な実施例の説明において、本開示の各特徴を、１つの実施例、図、またはそれらの説明に分けることがある。「一実施例」、「一部の実施例」、「例」、「具体的な例」又は「一部の例」などの説明を参照することは、該実施例又は例を用いて説明される具体的な特徴、構造、材料又は特性が本開示における少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味している。本開示の明細書において、上記の用語に対する例示的な表現が必ずしも同じ実施例又は例を指しているとは限らない。また、説明する具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ又は複数の実施例又は例において適切に結合することができる。

なお、用語「第１」及び「第２」は、説明するためのものにすぎず、相対重要性を明示又は暗示したり、技術的特徴の数を暗示したりするものではない。このため、「第１」及び「第２」により限定される特徴は、１つ又は複数の該特徴を含むことを明示又は暗示することができる。本開示の説明において、別途の具体的な限定がない限り、「複数」は、例えば２つ、３つなど２つ以上を意味する。

図１は、本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの構成ブロック図を模式的に示す。

図１に示すように、照明視野の不均一性検知システム１００は、例えば、変位制御モジュール１１０と、照明信号取得モジュール１２０と、データ処理モジュール１３０と、不均一性検知モジュール１４０とを含む。変位制御モジュール１１０は、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野で移動するように駆動するものである。照明信号取得モジュール１２０は、光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、照明視野において応答画像を取得するように制御するものである。データ処理モジュール１３０は、異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るものである。不均一性検知モジュール１４０は、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現するものである。

照明視野の不均一性検知システム１００は、例えば、変位制御モジュール１１０と、照明信号取得モジュール１２０と、データ処理モジュール１３０と、不均一性検知モジュール１４０と通信接続され、各モジュールを制御し、検出されるデータを記憶および表示する上位機器１５０をさらに含んでもよい。上位機器１５０は、例えば、変位テーブルの具体的な位置、走行方向、温度などのパラメータ、およびデータ取得に占めるスペース、周波数検証ユニットによって測定されたデータ取得周波数などの情報を表示可能な状態表示モジュールを含んでもよい。

本開示の一実施例において、照明信号取得モジュール１２０は、さらに、光電検出器を、所定の時間帯に照明システムから出力される電力を取得するように制御することで、照明システムの時間領域安定性を確認し、照明システムの時間領域が安定した後、光電検出器を、応答信号を取得するように制御する。

例えば、変位制御モジュール１１０は、変位テーブルを制御して光電検出器を移動するように駆動する。光電検出器は、照明視野での任意の位置に停止し、その感光面が照明光軸に垂直する。照明信号取得モジュール１２０は、光電検出器を、照明システムから出力される電力を長時間取得するように制御することで、照明システムの時間領域安定性を確認する。具体的な例において、８時間の連続取得を行い、具体的な時間帯について、本開示によって限定されず、実際のニーズに応じて設定することができる。

照明システムが時間領域安定性を有するようになったら、精密ピンホールを光電検出器の感光面に取り付けて、変位制御モジュール１１０は、変位テーブルを制御してピンホールと光電検出器を照明視野全体をスキャンするように駆動する。変位制御モジュール１１０は、変位テーブルの各走査位置での停止時間と、隣接する停止位置間のステップ長を制御可能である。変位テーブルの停止位置において、照明信号取得モジュール１２０は、光電検出器を応答信号を取得するように制御する。

本開示の一実施例において、照明信号取得モジュール１２０に、データ処理ユニットと、周波数設定ユニットと、周波数検証ユニットとが形成される。データ処理ユニットは、オンにされた場合、光電検出器によって検出されたデータの有効性をその都度判断し、有効データを応答データとする。データ処理ユニットがオフにされた場合、周波数検証ユニットが光電検出器によって検出されたすべてのデータを応答データとする。周波数設定ユニットは、取得周波数を設定するものである。周波数検証ユニットは、さらに、すべてのデータに基づいて、光電検出器で応答信号を取得するときの実際の周波数が取得周波数に一致するか否かを検証する。

例えば、データ処理ユニットは、ユーザーデータグラムプロトコル（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＵＤＰ）マルチキャストを用いてデータを継続して受信することができる。また、オンまたはオフを選択することができる。オンの場合は、取得されたデータが有効データであるか否かをその都度判断し、無効データを廃棄する。オフの場合は、取得されたデータの有効性を判断せず、取得されたすべてのデータ即ち元データを記憶する。周波数検証ユニットは、設定された時間帯に取得されたすべてのデータをｔｘｔファイルに記憶し、このｔｘｔファイルのバイトデータの数を読み出すことで、データの数によって取得周波数の設定が成功するか否かを判断する。ｔｘｔファイルにおける取得されたデータの数が１秒あたり４９～５１個の場合、現在の実際の取得周波数が５０Ｈｚと見なされる。周波数設定ユニットによって設定された複数のデータ取得周波数は、５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、１ＫＨｚ、２ＫＨｚ、５ＫＨｚであり得る。

本開示の一実施例において、データ処理ユニットに対して第１フラグと第２フラグとを設定してもよく、第１フラグと第２フラグは互いに独立である。データ処理ユニットに対して第１フラグが設定された場合、照明信号取得モジュール１２０は、取得された有効データを継続して記憶する。データ処理ユニットに対して第２フラグが設定された場合、照明信号取得モジュール１２０は、１回の取得によるすべての有効データの平均値を記憶する。

例えば、第１フラグがｔｒｕｅの場合、取得された有効データを継続して記憶する。第２フラグがｔｒｕｅの場合、１回の停止で取得されたすべての有効データの平均値をとって、上位機器１５０のテーブルに表示させ、テーブルの１セルに１回の停止で取得された有効データの平均値を記憶する。

第１フラグがｔｒｕｅの場合、有効データを取得する方法は、以下の３つの方法のいずれか１つであってもよい。

第１の方法は、受信されたデータの上下限値を設定し、取得されたデータが上限値と下限値の間にあれば、検出されたデータが有効データであり、上限値と下限値の間になければ、検出されたデータが無効データである。

第２の方法は、ウィンドウサイズを設定し、スライディングウィンドウフィルタリングによってフィルタリングされたデータが無効データである。ただし、ウィンドウサイズを２ｎ＋１に設定する必要があり、その具体的な大きさは、１回の停止で取得された数以下であり、ｎが正の整数である。

第３の方法は、まず上下限値を設定してその間のデータを取得し、そして取得されたデータに対してスライディングウィンドウフィルタリングを行う。

ただし、スライディングウィンドウフィルタリングでは、ウィンドウサイズおよび受信されたデータの上下限値は、データ取得周波数の大きさに応じて切り替えることができる。ユーザが取得周波数設定ユニットによって取得周波数を設定した後、ウィンドウサイズおよび受信データの上下限値は、対応するデフォルトで設定されてもよいし、ユーザーにより独自に設定されてもよい。これにより、高周波のときより多くのデータが廃棄されるため、結果がより正確になると共に、時間を節約することができる。また、低周波採集を用いてより多くのデータを保持するようにしてもよい。

さらに、取得周波数が周波数閾値よりも大きい場合、非同期コールバックの方法によって第１フラグをパックする。

例えば、データ取得周波数が２ＫＨｚまたは５ＫＨｚの場合、非同期コールバックの方法によってデータ処理ユニットの第１フラグをパックすることができる。取得周波数が高すぎ、且つ検証するとき第１フラグでの実際の取得周波数および設定された取得周波数が同時に高い場合に、周波数検証プログラムは、エラーが発生しやすくなるため、非同期コールバックの方法によって第１フラグをパックすることで、高周波の場合でも周波数検証をスムーズに行うことができる。

本開示の一実施例において、データ処理モジュール１３０が異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する方法は、例えば以下の３つの方法のいずれか１つを含んでもよい。

第１の方法は、光電検出器によって照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の縦方向サイズを得、この列に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の横方向サイズを得る。当然のことながら、先にに列をスキャンしそして行をスキャンしてもよい。具体的に、光電検出器によって照明視野の任意１列に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の横方向サイズを得、この行に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、均一とみなされる照明視野の縦方向サイズを得る。

第２の方法は、光電検出器によって照明視野の各行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期横方向サイズを取得し、複数の初期横方向サイズのうちの最も小さい初期横方向サイズを均一とみなされる照明視野の横方向サイズと決定し、光電検出器によって照明視野の各列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期縦方向サイズを取得し、複数の初期縦方向サイズのうちの最も小さい初期縦方向サイズを均一とみなされる照明視野の縦方向サイズと決定する。

第３の方法は、光電検出器によって照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布に基づいて照明視野の横方向サイズを取得し、光電検出器によって照明視野の任意１列に対して取得された応答データの分布に基づいて照明視野の縦方向サイズを取得する。

図２は、本開示の実施例による均一とみなされる照明視野を取得する原理図を模式的に示す。

図２に示すように、データ処理モジュール１３０は、照明信号取得モジュール１２０によって取得されたデータを受信する。このデータは、データ処理ユニットがオフの場合、第１フラグがｔｒｕｅの場合、第２フラグがｔｒｕｅの場合に取得されたデータのいずれか１つであってもよい。

照明視野の任意１つの行または任意１つの列での光電検出器の応答値Ｖの分布曲線が放物線であり、各行と各列の応答曲線が必ずしも同じではない。データ処理モジュール１３０による均一とみなされる照明視野の横方向（ｘ方向）サイズＬ_ｘの取得する方法は、以下である。

照明信号取得モジュール１２０は、取得されたある行での光電検出器の応答出力値Ｖを、データ処理モジュール１３０に送信し、データ処理モジュール１３０は、式ＰＶ_Ｖ＝（Ｖ_ｍａｘ－Ｖ_ｍｉｎ）／（Ｖ_ｍａｘ＋Ｖ_ｍｉｎ）＊１００％によってＰＶ_Ｖを算出する。ＰＶ_Ｖ値が上位機器１５０によって予め設定されたＰＶ値と等しいとき、以下の式によってＶ_ｍｉｎ値を算出する。

求められたＶ_ｍｉｎ値から、この行の応答値Ｖの分布曲線によって均一とみなされる照明視野のｘ方向のサイズＬ_ｘを得る。

同様に、均一とみなされる照明視野の縦方向（ｙ方向）サイズＬ_ｙを得られる。

当然のことながら、図２は、ある行またはある列を走査して得られた応答データの分布によって照明視野の横方向サイズまたは縦方向サイズを求める原理を示す図であるが、実際には、ニーズに応じて上記の３つの方法のいずれか１つを柔軟に選択して均一とみなされる照明視野のサイズを得る際に、いずれの方法におけるある行またはある列を走査して得られた応答データの分布によって照明視野の横方向サイズまたは縦方向サイズを求める方法は、いずれも図２を参照することができる。

なお、第１の方法の利点は、Ｌ_ｘとＬ_ｙを求めるために必要な走査が３回だけで、走査時間を節約できる。実際には、エッジを除いた部分の応答データの分布曲線（２次関数画像）のほとんどは比較的近いものであり、この方法で選ばれたＬ_ｘとＬ_ｙは、高速だけでなく表現意義も強い。

第２の方法の利点は、照明視野全体を走査するため、Ｌ_ｘとＬ_ｙの表現意義が最も強い。なお、エッジによる影響があるので、時間を節約するためにエッジの部分を除去して（例えば、上下左右の４つの方向のエッジからの５％の部分を選択せず）、全体的に走査し、最も短いＬ_ｘとＬ_ｙを均一とみなされる照明視野の最終のサイズとする。

第３の方法の利点は、任意１つの行または任意１つ列を選択するため、スキャンにかかる時間が最も短い。

本開示の一実施例において、データ処理モジュール１３０が、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得する方法は、例えば、均一とみなされる照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれ横方向および縦方向におけるイメージセンサのステップ長として取得された各目標位置のすべての画素点の画像応答値を取得して、それぞれ該当目標位置の原画像を構成し、原画像を処理してキャリブレーション画像を得て、キャリブレーション画像の各画素点の階調に基づいて補正後のイメージセンサの階調行列を得ることを含む。

例えば、変位制御モジュール１１０は、変位テーブルを照明視野でステップ移動するように制御し、イメージセンサを照明視野に対して移動するように駆動する。変位制御モジュール１１０によって設定された変位テーブルのｘ方向のステップ長がＬ_ｘ、ｙ方向のステップ長がＬ_ｙである。照明信号取得モジュール１２０は、イメージセンサを目標位置にステップ移動した後、画像をｎ回取得するように制御する。目標位置で取得された画素点ごとのｎ回の画像応答値に対して平均化フィルタを行う。具体的に、以下の式によって平均値をとる。

最後、各目標位置におけるすべての画素点の画像応答値
が該当目標位置の原画像を構成し、さらに原画像からイメージセンサの原階調行列を求める。すべての目標位置におけるイメージセンサの階調行列は、イメージセンサの原階調行列セットを構成する。

データ処理モジュール１３０は、イメージセンサの原階調行列セットを利用して、補正後のイメージセンサの階調行列を得て、そして均一とみなされる照明視野によって所望の均一とみなされるイメージセンサの階調行列に繋ぎ合わせる。

図３は、本開示の実施例によるキャリブレーション画像を取得する原理図を模式的に示す。

図３に示すように、原画像を処理してキャリブレーション画像を得る方法は、２つである。

１つの方法は、各目標位置の原画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って第１中央画像に繋ぎ合わせ、第１中央画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を第１中央画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、キャリブレーション画像を得る。

例えば、データ処理モジュール１３０は、まず、各目標位置の中央Ｌ_ｘ×Ｌ_ｙの照明面積を切り取って、所望サイズのイメージセンサの応答画像（第１中央画像）に繋ぎ合わせる。そして、繋ぎ合わせられた応答画像の各画素に対して窓掛けしてたどる。繋ぎ合わせられた後の原階調行列の任意の画素（Ｉ，Ｊ）を中心として、（２ｍ＋１）＊（２ｎ＋１）個の画素を含むウィンドウサイズで窓掛けしてたどる。ただし、ｍ、ｎは非負整数であり、通常、ｍ≧２、ｎ≧２となり、選ばれた画素（Ｉ，Ｊ）のＩがｍ＋１以上であり、Ｊがｎ＋１以上である。そして、この画素の応答値を除去するか否かを判断する。画素の応答値を除去するか否かを判断する標準は、その応答値が区間［μ－３σ、μ＋３σ］にあるかどうかである。区間［μ－３σ、μ＋３σ］にない応答値を除去する。ただし、μが窓内のすべての画素の応答階調値の平均値であり、σ＾２が窓内のすべての応答階調値の分散である。除去された応答値について、該当画素の応答画像の階調値として窓内のすべての画像応答値
の中央値を付与し、補正後のイメージセンサの階調行列を得る。Ｉ＜ｍ＋１、Ｊ＜ｎ＋１の画素について、その階調分布が元の値のままで変化しない。

もう１つの方法は、各目標位置の原画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を原画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、各目標位置に対応する第２中央画像を得て、各目標位置の第２中央画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って、キャリブレーション画像に繋ぎ合わせる。

例えば、得られたイメージセンサの原階調行列セットにより、各目標位置における出力された画像の任意の画素（Ｉ，Ｊ）を中心として、（２ｍ＋１）＊（２ｎ＋１）個の画素を含むウィンドウサイズで窓掛けしてたどる。ただし、ｍ、ｎは非負整数であり、通常、ｍ≧２、ｎ≧２となり、選ばれた画素（Ｉ，Ｊ）のＩがｍ＋１以上であり、Ｊがｎ＋１以上である。そして、この画素の応答値を除去するか否かを判断する。画素の応答値を除去するか否かを判断する標準は、その応答値が区間［μ－３σ、μ＋３σ］にあるかどうかである。区間［μ－３σ、μ＋３σ］にない応答値を除去する。ただし、μが窓内のすべての画素の応答階調値の平均値であり、σ＾２が窓内のすべての応答階調値の分散である。除去された応答値について、該当画素の応答画像の階調値として窓内のすべての画像応答値
の中央値を付与し、各目標位置における補正後のイメージセンサの階調行列を得る。前記の目標位置を中心とするＬ_ｘ×Ｌ_ｙ領域における応答画像の階調行列を切り取って、現在の照度における所望サイズの補正後のイメージセンサの階調行列を繋ぎ合わせる。

上位機器１５０は、制御により、異なる照度φ_ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を有する照明視野をＮ個得て、上記操作を繰り返して同じサイズの補正後のイメージセンサの階調行列をＮ個得る。データ処理モジュール１３０は、最小二乗法を用いた多項式のフィッティングにより、上記のＮ個の補正後のイメージセンサの階調行列に対して非線形フィッティングを行い、残差が最も小さい条件を満たす多項式パラメータ行列
を得る。

さらに、上記の検出データを取得する過程において、変位制御モジュール１１０によって変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野でジグザグにステップ移動するように駆動することができる。

本開示の一実施例において、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を検知する方法は、例えば以下の方法である。任意の画素（Ｉ，Ｊ）の照度φ_ｋにおける実際の応答出力値
とパラメータ行列
とを乗算して補正後の期待行列を得て、すべての画素の期待行列によって所望サイズのイメージセンサの応答階調行列を形成し、式ＰＶ_Ｖ＝（Ｖ_ｍａｘ－Ｖ_ｍｉｎ）／（Ｖ_ｍａｘ＋Ｖ_ｍｉｎ）＊１００％によって照明視野の不均一性指標値を得る。

本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムは、光電検出器データとＣＣＤデータとの同時取得を実現することができる。データ処理モジュール１３０は、前記異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、イメージセンサの適正区間を画定してからイメージスキャンを行うので、人的誤差、機械誤差および環境誤差による検知結果への影響を低減し、検出結果の精度を向上させる。また、光電検出器データとＣＣＤデータを同時に取得し、最適化後のパラメータ行列を取得して応答画像を補正したあとの応答画像の階調分布の不均一指標で照明視野における照度分布の不均一性を検知するので、照明の不均一性検出を体系化し、マンマシンインタラクションを向上させる。さらに、照明信号取得モジュール１２０にデータ処理ユニットを形成することにより、データ処理ユニットのオンまたはオフに基づいて検出されたデータの有効性を判断するか否かを確定することで、不均一性検知システムの知能化を向上させる。データ処理ユニットに対して第１フラグと第２フラグを設定して、異なるフラグでデータを継続して記録するか１回だけ記録するかを制御することにより、システムの知能化をさらに向上させ、ユーザーにより多くの選択肢を提供し、ユーザーニーズを満足することができる。さらに、ジグザグにデータをステップスキャンすることにより、変位テーブルが行ごとに初期位置に戻って次の行を走査する必要がなくなるため、スキャン時間を節約し、摩耗を減らして機器を保護し、機器の寿命を延ばすことができる。

同じ発明思想に基づき、本開示の実施例は、照明視野の不均一性検知方法をさらに提供する。

図４は、本開示の実施例による照明視野の不均一性検知方法のフローチャートを模式的に示す。

図４に示すように、この照明視野の不均一性検知方法は、例えば、ステップＳ４０１～ステップＳ４０４を含む。

ステップＳ４０１は、変位制御モジュールにより、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野で移動するように駆動する。

ステップＳ４０２は、照明信号取得モジュールにより、光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、照明視野において応答画像を取得するように制御する。

ステップＳ４０３は、データ処理モジュールにより、異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得る。

ステップＳ４０４は、不均一性検知モジュールにより、パラメータ行列に基づいて応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現する。

なお、本開示の実施例に係る照明視野の不均一性検知方法は、本開示の実施例に係る照明視野の不均一性検知システムに対応しており、その具体的な実施内容および技術的効果についても同様であるので、ここで説明を省略する。

同じ発明思想に基づき、本開示の実施例は、照明視野の不均一性検知システムの補正方法をさらに提供する。

図５は、本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの補正方法のフローチャートを模式的に示す。

図５に示すように、照明視野の不均一性検知システムの補正方法は、例えば、ステップＳ５０１～ステップＳ５０５を含む。

ステップＳ５０１は、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して光電検出器の感光面で応答が発生するようにする。

ステップＳ５０２は、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する。

ステップＳ５０３は、照度ごとに、変位テーブルを制御してイメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得る。

ステップＳ５０４は、異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得る。

ステップＳ５０５は、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定する。

本開示の実施例による不均一性検知システムは、変位テーブルと、光電検出器と、イメージセンサと、を含む。変位テーブルは、検知対象照明システムの照明視野で移動可能であり、光電検出器とイメージセンサが変位テーブルに取り付けられ、イメージセンサの感光面および光電検出器の感光面が照明光軸に垂直し同一平面で安定化されている。

ステップＳ５０１を実行する前に、本開示の実施例は、光電検出器によって所定の時間帯（例えば連続８時間）に照明システムから出力される電力を取得することで、照明システムの時間領域安定性を確認することができる。照明システムの時間領域が安定した後、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づける。

連続測定により照明システムの時間領域が不安定であると判明した場合、実験環境を改善することと、回路設計によって照明システムの照明源のパラメータを調整することと、光学材料によって照明システムの照明源のパラメータを調整することと、温度フィードバックに基づいて比例微分積分で照明システムの照明源のパラメータを調整することと、照明システムの照明源を交換することと、の少なくとも１つを含む調整方法によって照明システムの時間領域安定性を調整することができる。このような調整によって、温度、振動、照明源自体の品質による照明システムの時間領域安定性への影響を避ける。

本開示の実施例において、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する方法は、上記のデータ処理モジュール１３０による異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する方法と同様であるので、ここで説明を省略する。

各方法について、行に対して取得された応答信号の分布と列に対して取得された応答信号の分布とに基づいて、均一とみなされる照明視野のサイズを算出するステップは、例えば、不均一性指標を設定することと、横方向および縦方向における応答信号に対応する応答値と不均一性指標とに基づいて、横方向および縦方向における照明視野の空間検知範囲を、均一とみなされる照度分布を有する照明視野のサイズとして算出することと、を含む。

図２に示すように、選択されたピンホールの直径を基に、所望の照明視野の不均一指標ＰＶ_Ｖに基づいて、ピンホールを通した光場を繋ぎ合わせて面積がＬ_ｘ×Ｌ_ｙの照明視野を形成し、当該面積がＬ_ｘ×Ｌ_ｙの照明視野は、均一性が許容されるものと見なされる。

具体的に、変位テーブルは、ピンホールと光電検出器を照明視野の平面内で照明視野をピンホールの直径以下のステップ長でステップスキャンさせる。同時に、対応する位置での光電検出器の応答値を取得する。実施例において、ピンホールと光電検出器がｘ方向（横方向）に沿ってステップ移動する場合、光電検出器の応答値のｘ軸に沿った分布曲線が放物線であり、各行と列の応答曲線が必ずしも同じではない。言い換えれば、ピンホールと光電検出器が走査する行のｙ座標（縦方向）が異なる場合、得られる光電検出器の応答値のｘ軸に沿った分布曲線が異なる。同様に、光電検出器の応答値のｙ軸に沿った分布曲線は、信号の取得場所のｘ座標によって異なる。

光電検出器による取得結果と不均一性指標ＰＶ_Ｖ（ニーズに応じて不均一性指標ＰＶ_Ｖの値を予め設定する）に基づいて、ｘ方向およびｙ方向における照明視野の空間検知範囲Ｌ_ｘとＬ_ｙをそれぞれ設定する。ＰＶ_Ｖの値は、光電検出器の応答出力値の最大値Ｖ_ｍａｘと最小値Ｖ_ｍｉｎとの差の、それらの和に対する割合の絶対値であり、つまり、（Ｖ_ｍａｘ－Ｖ_ｍｉｎ）／（Ｖ_ｍａｘ＋Ｖ_ｍｉｎ）＊１００％となる。

照明視野で取得された応答値が三次元円弧面を構成するため、均一照明面の選択を簡単にするために、矩形の均一照明面を取得する。

照明視野の任意のｘ座標および任意のｙ座標で取得された応答データの分布曲線は、いずれもガウス分布になっているため、照明視野の中心での均一性が最も良いとみなすことができる。よって、第３の方法により均一とみなされる照明視野を取得する場合、変位テーブルによってピンホールと光電検出器を、照明視野の平面内でそれぞれ照明視野の中心を通るｘ方向とｙ方向に沿ってステップスキャンさせる。

本開示の一実施例において、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンするように駆動する場合のステップ長は、ピンホールの直径以下であってもよい。

ユーザは、必要に応じて、不均一性指標にしたがい、精密ピンホールの直径および変位テーブルの一軸方向におけるステップ長を選択することができる。例えば、ユーザは、必要に応じて、不均一性指標ＰＶ_Ｖが１％よりも小さく且つピンホールの直径が５μｍ～１００μｍである方案と、不均一性指標ＰＶ_Ｖが１％～５％であり且つピンホールの直径が１００μｍ～５００μｍである方案と、不均一性指標ＰＶ_Ｖが５％よりも大きく且つピンホールの直径が５００μｍ～１ｍｍである方案と、のいずれか１つを選択することができる。

本開示の実施例は、ユーザに３つの選択肢を提供し、ユーザが必要に応じて選択することができるため、照明視野の不均一性検知システムの補正方法の適用性が向上する。

本開示の一実施例において、均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれスキャンするときの横方向および縦方向におけるステップ長とし、各目標位置の応答画像を取得してもよい。

例えば、照明システムと照明視野を固定し且つ照明システムが安定する（照度、領域の大きさ、位置などを含むパラメータが一定である）場合、変位テーブルがイメージセンサを照明視野に対してｘ方向とｙ方向で移動するように駆動し、照明視野が、イメージセンサに対して、所望のイメージセンサ面積の範囲内で走査する。この場合、変位テーブルのｘ方向におけるステップ長がＬ_ｘであり、ｙ方向におけるステップ長がＬ_ｙである。イメージセンサを、目標位置にステップ移動するたびに画像をｎ回継続して取得するように制御し、平均化フィルタ処理を行った後、該当目標位置の応答画像の階調分布を得る。また、目標位置ごとにＡ×Ｂ個の画素点を有する。平均化フィルタは、任意の目標位置の画素点ごとのｎ回の応答値Ｖに対して平均値をとるものである。すなわち以下である。

本開示の一実施例において、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて原画像を処理してキャリブレーション画像を得る方法は２つである。

図３に示すように、原画像を処理する２つの方法は、上記のデータ処理モジュール１３０による原画像を処理してキャリブレーション画像を得る２つの方法と同様であり、ここで説明を省略する。

なお、照明視野をそのままにして、エネルギー制御のみで異なる照度φ_ｋ（１≦ｋ≦Ｎ）を有する照明視野をＮ個得て、上記操作を繰り返すことでキャリブレーション画像をＮ個得る。

本開示の一実施例において、複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得る方法は、例えば、複数のキャリブレーション画像に対して非線形フィッティングを行い、残差が最も小さい条件を満たすキャリブレーションパラメータを得ることを含む。キャリブレーションパラメータは、多項式パラメータ行列で表すことができる。ただし、非線形フィッティングに用いられるフィッティングモデルは、線形性に近い中間部分を有するＳ字曲線または高次曲線である。非線形フィッティングは、最小二乗法を用いた多項式のフィッティングを使用することができる。

例えば、キャリブレーション画像をイメージセンサの階調行列
に変換し、イメージセンサの階調行列
におけるすべての画素点の階調値
の中央値または平均値
を、イメージセンサの階調行列におけるすべての階調値の補正期待値として求めることができる。行と列の数がいずれもイメージセンサの階調行列Ｍ（φ_ｋ）と同じであり、行列内の各要素値がいずれも
である行列
が補正期待行列である。

照度φ_ｋでの任意の画素点（Ｉ，Ｊ）について、補正期待値
と階調値
とのフィッティング関数モデルは以下である。

ただし、
がキャリブレーションパラメータである。

これにより、誤差の２乗の和は、例えば以下である。

さらに、誤差の２乗の和が最も小さくなるときのキャリブレーションパラメータ
を求め、つまり、残差が最も小さい条件を満たすキャリブレーションパラメータ
を求める。

異なる照度について、以下の式によって任意の画素点（Ｉ，Ｊ）の残差が最も小さい条件を満たすキャリブレーションパラメータ
を求めることができる。

イメージセンサの階調行列
について、すべての画素点（Ｉ，Ｊ）のキャリブレーションパラメータ
を求めて、残差が最も小さい条件を満たすパラメータ行列Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを得る。ただし、Ａ行列は、点の数がイメージセンサの階調行列
の点の数と同じであり、行列の各点の値が
であり、他の行列Ｂ、Ｃ、Ｄも同様であり、行列の各点の値がそれぞれ
である。

本開示の一実施例において、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定する方法は、例えば、標定対象応答画像の画素点ごとの階調値と該当画素点に対応するキャリブレーションパラメータとに対して、上記のようなフィッティングを行い、画素点ごとの補正後の階調値を得ることを含む。すべての画素点の補正後の階調値のうちの最大階調値と最小階調値から現状の照明視野における照度分布の不均一性指標を算出する。

例えば、検知対象照明視野において、イメージセンサの感光面が照明光軸に垂直する。イメージセンサによって取得された標定対象応答画像に対応するイメージセンサの階調行列
の階調値
と、キャリブレーションパラメータ
とを乗算し、以下の補正後の階調値
を得る。

そして、すべての画素点の補正後の階調値のうち、最大階調値Ｖ_ｍａｘと最小階調値Ｖ_ｍｉｎを抽出し、（Ｖ_ｍａｘ－Ｖ_ｍｉｎ）／（Ｖ_ｍａｘ＋Ｖ_ｍｉｎ）＊１００％によって照明視野の不均一性指標値を算出する。

なお、上記のＰＶ_Ｖ式におけるＶは、光電検出器の場合が電圧値、イメージセンサの場合が階調値など、異なる取得機器による応答値を表す。

本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの補正方法は、光電検出器とイメージセンサの組み合わせにより、まず、光電検出器によって均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、そして、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいてイメージセンサから取得された応答画像を処理し、キャリブレーションパラメータを得て不均一性を評価する。これによって、照明視野の応用シーンを最適化し、標定および補正プロセスの体系性を向上させる。特に標準光源が欠如している照明視野の均一性指標の測定に適している。

同じ発明思想に基づき、本開示の実施例は、照明視野の不均一性検知システムの補正装置をさらに提供する。

図６は、本開示の実施例による照明視野の不均一性検知システムの補正装置のブロック図を模式的に示す。

図６に示すように、照明視野の不均一性検知システムの補正装置６００は、例えば、取付モジュール６１０と、取得モジュール６２０と、処理モジュール６３０と、フィッティングモジュール４４０と、補正モジュール６５０とを含む。

取付モジュール６１０は、ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して光電検出器の感光面で応答が発生するようにするものである。

取得モジュール６２０は、変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得するものである。

処理モジュール６３０は、照度ごとに、変位テーブルを制御してイメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得るものである。

フィッティングモジュール６４０は、異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るものである。

補正モジュール６５０は、キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定するものである。

なお、本開示の実施例に係る照明視野の不均一性検知システムの補正装置は、本開示の実施例に係る照明視野の不均一性検知システムの補正方法に対応しており、その具体的な実施内容および技術的効果についても同様であるので、ここで説明を省略する。

本開示による実施例において、記載されたシステムまたは装置は、他の形態により実現することが可能である。例えば、上記に説明されたシステムの接続回路の実施例は、例示的なものにすぎない。例えば、モジュールの区分は、単に論理的な機能区分であり、実際の実現では別の区分であってもよい。例えば、複数のモジュール又はコンポーネントを組み合わせ、又は別のシステムに統合してもよく、或いは一部の特徴を省略又は不実行にしてもよい。また、示したもしくは論じた相互結合又は直接結合又は通信接続は、いくつかのインターフェース、装置又はモジュールを介する間接結合又は通信接続であってもよく、また、電気的、機械的又は他の形式による接続であってもよい。

別個の部品として説明されたモジュールは、物理的に別個であってもなくてもよい。モジュールとして示した部材は、物理的なモジュールであってもなくてもよく、つまり、同一位置に配置してもよく、複数のネットワークモジュールに分散してもよい。本実施例の案の目的を達成するために実際の要求に応じて一部又は全部のモジュールを選択することが可能である。

また、本開示による実施例における各機能モジュールは、１つの処理モジュールに統合してもよく、独立した物理的な存在として機能してもよく、２つ以上のモジュールを１つのモジュールに統合させてもよい。上記の集積したモジュールは、ハードウェアの方式で実現してもよく、ソフトウェアによる機能モジュールの方式で実現してもよい。

集積したモジュールは、ソフトウェア機能モジュールの形式で実現され、独立した製品として販売されたり使用されたりする場合、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶されることが可能である。このような理解から、本開示の技術案のそのもの、或いは従来技術に寄与できる部分、或いは該技術案の全部または一部は、ソフトウェア製品の形式で実現できる。該コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体に記憶され、コンピュータ設備（パソコン、サーバ或いはネットワーク設備など）が本開示の各実施例における上記方法の全部又は一部のステップを実行するための複数のコマンドを含む。上記の記憶媒体は、ＵＳＢディスク、携帯型ハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク又は光ディスクなどの各種の、プログラムコードの記憶できる媒体を含む。

なお、上記の各方法の実施例について、説明を簡単にするために一連の動作の組み合わせとして記載されたが、本開示によれば、幾つかのステップが他の順序または同時に行うことができるため、当業者は、本開示が説明された動作順序に限定されないと理解すべきである。また、当業者は、本明細書に記載された実施例がいずれも好ましい実施例であり、関連する動作およびモジュールが必ずしも本開示に必須ではないと理解すべきである。

上記実施例において、各実施例の説明はそれぞれ重点を置いており、ある実施例で詳しく説明されなかった部分について、他の実施例の関連説明を参照することができる。
以上、本開示による光電検知分野の照明視野における照度分布の不均一性検知システム、検知方法、補正方法および装置を説明したが、本開示の実施例の思想に基づき、具体的な実施形態および適用範囲に変更点があるため、当業者は、本明細書の内容を本開示を限定するものとして理解されるべきではない。

Claims (20)

1. 変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサを照明視野で移動するように駆動する変位制御モジュールと、
   前記光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、前記照明視野において応答画像を取得するように前記制御する照明信号取得モジュールと、
   前記異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るデータ処理モジュールと、
   前記パラメータ行列に基づいて前記応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現する不均一性検知モジュールと、を含む
   ことを特徴とする照明視野の不均一性検知システム。
2. 前記照明信号取得モジュールは、さらに、前記光電検出器を、所定の時間帯に照明システムから出力される電力を取得するように制御することで、前記照明システムの時間領域安定性を確認し、前記照明システムの時間領域が安定した後、光電検出器を、前記応答信号を取得するように制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明視野の不均一性検知システム。
3. 前記照明信号取得モジュールに、データ処理ユニットと、周波数設定ユニットと、周波数検証ユニットとが形成され、
   前記データ処理ユニットは、オンにされた場合、前記光電検出器によって検出されたデータの有効性をその都度判断し、有効データを前記応答データとし、前記データ処理ユニットがオフにされた場合、前記周波数検証ユニットが前記光電検出器によって検出されたすべてのデータを前記応答データとし、
   前記周波数設定ユニットは、前記取得周波数を設定し、
   前記周波数検証ユニットは、さらに、前記すべてのデータに基づいて、前記光電検出器で応答信号を取得するときの実際の周波数が前記取得周波数に一致するか否かを検証する
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明視野の不均一性検知システム。
4. 前記データ処理ユニットに対して第１フラグと第２フラグとを設定し、
   前記データ処理ユニットに対して第１フラグに設定された場合、前記照明信号取得モジュールが、取得された有効データを継続して記憶し、
   前記データ処理ユニットに対して第２フラグに設定された場合、前記照明信号取得モジュールが、１回の取得によるすべての有効データの平均値を記憶する
   ことを特徴とする請求項３に記載の照明視野の不均一性検知システム。
5. 前記取得周波数が周波数閾値よりも大きい場合、非同期コールバックの方法によって前記第１フラグをパックする
   ことを特徴とする請求項４に記載の照明視野の不均一性検知システム。
6. 前記データ処理モジュールが前記異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得することは、具体的に、
   前記光電検出器によって前記照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、前記均一とみなされる照明視野の縦方向サイズを得、この列に対して取得された応答データの分布曲線の頂点に対応する行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて、前記均一とみなされる照明視野の横方向サイズを得ること、または、
   前記光電検出器によって前記照明視野の各行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期横方向サイズを取得し、前記複数の初期横方向サイズのうちの最も小さい初期横方向サイズを前記均一とみなされる照明視野の横方向サイズと決定し、前記光電検出器によって前記照明視野の各列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて複数の初期縦方向サイズを取得し、前記複数の初期縦方向サイズのうちの最も小さい初期縦方向サイズを前記均一とみなされる照明視野の縦方向サイズと決定すること、または、
   前記光電検出器によって前記照明視野の任意１行に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて前記均一とみなされる照明視野の横方向サイズを取得し、前記光電検出器によって前記照明視野の任意１列に対して取得された応答データの分布曲線に基づいて前記均一とみなされる照明視野の縦方向サイズを取得すること、を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明視野の不均一性検知システム。
7. 前記データ処理モジュールが複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得することは、具体的に、
   前記均一の照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれ横方向および縦方向における前記イメージセンサのステップ長として取得された各目標位置のすべての画素点の画像応答値を取得して、それぞれ該当目標位置の原画像を構成することと、
   前記原画像を処理してキャリブレーション画像を得て、キャリブレーション画像の各画素点の階調に基づいて補正後のイメージセンサの階調行列を得ることと、を含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の照明視野の不均一性検知システム。
8. 前記前記原画像を処理してキャリブレーション画像を得ることは、具体的に、
   各目標位置の原画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って第１中央画像に繋ぎ合わせ、前記第１中央画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を前記第１中央画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、前記キャリブレーション画像を得ること、または、
   各目標位置の原画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を原画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の平均値または中央値に変更し、各目標位置に対応する第２中央画像を得て、各目標位置の第２中央画像における横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って、前記キャリブレーション画像に繋ぎ合わせること、を含む
   ことを特徴とする請求項７に記載の照明視野の不均一性検知システム。
9. 変位制御モジュールは、変位テーブルを制御して前記光電検出器と前記イメージセンサとを前記照明視野でジグザグにステップ移動するように駆動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明視野の不均一性検知システム。
10. 変位制御モジュールにより、変位テーブルを制御して光電検出器とイメージセンサとを照明視野で移動するように駆動するステップと、
    照明信号取得モジュールにより、光電検出器を、照明視野において異なる取得周波数で異なる応答信号を取得するように制御し、イメージセンサを、照明視野において応答画像を取得するように制御するステップと、
    データ処理モジュールにより、前記異なる応答信号に基づいて複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得し、複数の異なる照度を有し且つ均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて複数の補正後のイメージセンサの階調行列を取得し、複数の補正後のイメージセンサの階調行列に対してフィッティングを行い、パラメータ行列を得るステップと、
    不均一性検知モジュールにより、前記パラメータ行列に基づいて前記応答画像を補正し、補正後の応答画像の階調分布の不均一指標を利用して照明視野における照度分布の不均一性を表現するステップと、を含む
    ことを特徴とする照明視野の不均一性検知方法。
11. 請求項１～９のいずれか１項に記載の照明視野の不均一性検知システムに適用する照明視野の不均一性検知システムの補正方法であって、
    ピンホールを光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して前記光電検出器の感光面で応答が発生するようにするステップと、
    変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における前記応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得するステップと、
    照度ごとに、変位テーブルを制御してイメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて前記応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得るステップと、
    異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るステップと、
    前記キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定するステップと、を含む
    ことを特徴とする照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
12. 前記光電検出器によって所定の時間帯に照明システムから出力される電力を取得することで、前記照明システムの時間領域安定性を確認するステップと、
    前記照明システムの時間領域が安定した後、ピンホールを前記光電検出器に取り付けられた感光面に近づけるステップと、をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
13. 横方向および縦方向における前記応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得するステップは、具体的に、
    不均一性指標を設定するステップと、
    横方向および縦方向における前記応答信号に対応する応答値と前記不均一性指標とに基づいて、横方向および縦方向における前記照明視野の空間検知範囲を、前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野のサイズとして算出するステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
14. 前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて前記応答画像を処理するステップは、具体的に、
    各目標位置の応答画像における、前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズをそれぞれ縦横サイズとした画像領域を切り取って、第１中央画像に繋ぎ合わせ、前記第１中央画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を前記第１中央画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の中央値または平均値に変更し、前記キャリブレーション画像を得るステップ、または、
    各目標位置の応答画像における各画素点に対して窓掛けしてトラバースし、所定条件を満たさない画素点の画像応答値を原画像の窓内のすべての画素点の画像応答値の中央値または平均値に変更し、各目標位置に対応する第２中央画像を得て、各目標位置の第２中央画像における、前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズを縦横サイズとした画像領域を切り取って、前記キャリブレーション画像に繋ぎ合わせるステップ、を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
15. 異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るステップは、
    前記複数のキャリブレーション画像に対して非線形フィッティングを行い、残差が最も小さい条件を満たすキャリブレーションパラメータを得るステップを含み、そのうち、前記非線形フィッティングに用いられるフィッティングモデルは、線形性に近い中間部分を有するＳ字曲線、または高次曲線である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
16. 前記キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定するステップは、具体的に、
    以下の式によって前記標定対象応答画像の各画素点の補正後の階調値を算出するステップと、
    
    ただし、
    が画素点（Ｉ、Ｊ）に対応するキャリブレーションパラメータであり、
    が画素点（Ｉ、Ｊ）の補正前の階調値であり、
    が画素点（Ｉ、Ｊ）の補正後の階調値であり、
    すべての画素点の補正後の階調値のうちの最大階調値と最小階調値から現状の照明視野における照度分布の不均一性指標を算出するステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
17. 変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンするように駆動する場合のステップ長は、前記ピンホールの直径以下である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
18. 均一とみなされる照度分布を有する照明視野の横方向サイズと縦方向サイズを、前記イメージセンサの横方向および縦方向におけるステップ長とし、各目標位置の応答画像を取得する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
19. 前記照明システムの時間領域が不安定の場合、
    回路設計によって前記照明システムの照明源のパラメータを調整することと、
    光学材料によって前記照明システムの照明源のパラメータを調整することと、
    温度フィードバックに基づいて比例微分積分で前記照明システムの照明源のパラメータを調整することと、
    前記照明システムの照明源を交換することと、
    の少なくとも１つを含む調整方法によって、前記照明システムの時間領域安定性を調整するステップをさらに含む
    ことを特徴とする請求項１２に記載の照明視野の不均一性検知システムの補正方法。
20. 変位テーブルと、前記変位テーブルに取り付けられた光電検出器およびイメージセンサとを含む照明視野の不均一性検知システムの補正装置であって、
    ピンホールを前記光電検出器に取り付けられた感光面に近づけて、照明視野の光がピンホールのみを通して前記光電検出器の感光面で応答が発生するようにする取付モジュールと、
    変位テーブルを制御してピンホールが取り付けられた光電検出器を照明視野で目標位置をステップスキャンして応答信号を取得するように駆動し、横方向および縦方向における前記応答信号の分布に基づいて均一とみなされる照度分布を有する照明視野を取得する取得モジュールと、
    照度ごとに、変位テーブルを制御して前記イメージセンサを照明視野で目標位置をステップスキャンして応答画像を取得するように駆動し、前記均一とみなされる照度分布を有する照明視野に基づいて前記応答画像を処理し、キャリブレーション画像を得る処理モジュールと、
    異なる照度で得られた複数のキャリブレーション画像に対してフィッティングを行い、キャリブレーションパラメータを得るフィッティングモジュールと、
    前記キャリブレーションパラメータに基づいて、任意の照度でのイメージセンサによって取得された標定対象応答画像を補正し、補正後の標定対象応答画像の階調分布の不均一性により、現状の照明視野における照度分布の不均一性を決定する補正モジュールと、を含む
    ことを特徴とする照明視野の不均一性検知システムの補正装置。