一种基于fpga技术的cmos图像传感器测试装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，特别是一种基于EMVA1288测试标准的性能测试平台，属于图像传感器测试【技术领域】。本发明的测试装置是基于EMVA1288标准设计的，性能参数的定义和测试方法都比较严谨，易被用户接受和认可；本发明的测试装置结构简单，测试流程方便快捷；本发明的装置中加入温控箱，无需整体移动测试装置即可改变待测试的CMOS图像传感器芯片的温度，使得待测试的CMOS图像传感器的高温性能测试更加方便快捷。
【专利说明】—种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，特别是一种基于EMVA1288测试标准的性能测试平台，属于图像传感器测试【技术领域】。
【背景技术】
[0002]CMOS图像传感器的性能参数一般由生产厂家设计生产时进行评估测定，给出典型值，但由于生产工艺和半导体材料变化的原因，用户使用图像传感器时的真实性能参数可能会与给出的典型值有一定出入；另外，不同厂家的测试方法和评价标准并不完全一致，在测试标准和参数量纲不同时，无法对不同厂家的图像传感器进行性能对比评价，所以在COMS图像传感器芯片应用前，进行不同型号间的对比择优和同一型号的筛选这两项工作时，需要一个统一的性能参数测试系统对芯片进行测试。
[0003]EMVA1288是欧洲机器视觉协会制定的针对图像传感器及相机的性能测试标准，对测试设备、测试方法、参数定义等都做了明确的规定，是目前唯一的一项机器视觉类传感器与相机的公认测试标准。以此标准为基础设计的图像传感器性能测试平台，对传感器的性能参数的定义和测试方法都会比较严谨，用户也会更加认可和接受。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了提出一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，该装置为一种基于EMVA1288标准的CMOS图像传感器测试平台，可对普遍的CMOS图像传感器进行统一的性能测试，利用该装置进行测试得到的结果较准确，该装置结构简单，测试过程方便快捷。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]本发明的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，该装置包括暗室、积分球光源、温控箱、FPGA图像采集电路、导轨、scars电缆、PCI采集卡和上位机；
[0007]所述的积分球光源有光源出光口 ；温控箱上有入光口 ；
[0008]所述的温控箱放置在暗室的底部，FPGA图像采集电路和待测试的CMOS图像传感器放置在温控箱内，且FPGA图像采集电路和待测试的CMOS图像传感器通过夹具固定连接且均与暗室的底部平行；导轨固定在暗室的顶端；积分球光源固定在导轨上并可在导轨上滑动，积分球光源的光源出光口通过温控箱上的入光口与待测试的CMOS图像传感器正对；光源出光口的平面与待测试的CMOS图像传感器的平面平行；FPGA图像采集电路通过scars电缆与上位机连接；上位机内配置有PCI采集卡；
[0009]暗室用来提供待测试的CMOS图像传感器性能测试的明、暗光场环境；
[0010]积分球光源用来提供明光场环境时的均勻光；
[0011]温控箱用来控制待测试的CMOS图像传感器的温度，提供常温、高温测试环境；
[0012]在明、暗两种光场环境下，上位机根据测试流程向FPGA图像采集电路发送命令，FPGA图像采集电路驱动并控制待测试的CMOS图像传感器根据测试流程中需要的各种曝光量进行曝光；FPGA图像采集电路结合PCI采集卡对待测试的CMOS图像传感器输出的图像数据进行采集，并将数据上传至上位机，上位机对接收到的数据进行计算得到性能参数的测试结果；
[0013]所述的各种曝光量通过固定光场强度和改变曝光时间实现；
[0014]积分球光源的光源出光口输出的均匀光，不均匀性优于2%，功率可调，通过导轨调节积分球光源与待测试的CMOS图像传感器间的距离；
[0015]温控箱通过充入高温气体来控制箱内温度达到高温环境，温控箱不工作时即为常温环境，从而进行常温或者高温环境下的性能测试，达到无需整体移动该测试装置即可改变待测试的CMOS图像传感器的芯片温度的效果，使得待测试的CMOS图像传感器的高温性能测试更加方便快捷；
[0016]所述的测试装置基于EMVA1288标准。
[0017]有益效果
[0018]本发明的测试装置是基于EMVA1288标准设计的，性能参数的定义和测试方法都比较严谨，易被用户接受和认可；
[0019]本发明的测试装置结构简单，测试流程方便快捷；
[0020]本发明的装置中加入温控箱，无需整体移动测试装置即可改变待测试的CMOS图像传感器芯片的温度，使得待测试的CMOS图像传感器的高温性能测试更加方便快捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0023]实施例
[0024]一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，如图1所示，该装置包括暗室1、积分球光源2、温控箱4、FPGA图像采集电路5、导轨6、scars电缆7、PCI采集卡9和上位机10 ；
[0025]所述的积分球光源2有光源出光口 3 ;温控箱4上有入光口 ；
[0026]所述的温控箱4放置在暗室I的底部，FPGA图像采集电路5和待测试的CMOS图像传感器8放置在温控箱4内，且FPGA图像采集电路5和待测试的CMOS图像传感器8通过夹具固定连接且均与暗室I的底部平行；导轨6固定在暗室I的顶端；积分球光源2固定在导轨6上并可在导轨6上滑动，积分球光源2的光源出光口 3通过温控箱4上的入光口与待测试的CMOS图像传感器8正对；光源出光口 3的平面与待测试的CMOS图像传感器8的平面平行；FPGA图像采集电路5通过scars电缆7与上位机10连接；上位机10内配置有PCI采集卡9 ；
[0027]暗室I用来提供待测试的CMOS图像传感器8性能测试的明、暗光场环境；
[0028]积分球光源2用来提供明光场环境时的均勻光；
[0029]温控箱4用来控制待测试的CMOS图像传感器8的温度，提供常温、高温测试环境；
[0030]在明、暗两种光场环境下，上位机根据测试流程向FPGA图像采集电路5发送命令，FPGA图像采集电路5驱动并控制待测试的CMOS图像传感器8根据测试流程中需要的各种曝光量进行曝光；FPGA图像采集电路5结合PCI采集卡9对待测试的CMOS图像传感器8输出的图像数据进行采集，并将数据上传至上位机，上位机对接收到的数据进行计算得到性能参数的测试结果；
[0031]所述的各种曝光量通过固定光场强度和改变曝光时间实现；
[0032]积分球光源2的光源出光口 3输出的均匀光，不均匀性优于2%，功率可调，通过导轨6调节积分球光源2与待测试的CMOS图像传感器8间的距离；
[0033]温控箱4通过充入高温气体来控制箱内温度达到高温环境，温控箱4不工作时即为常温环境，从而进行常温或者高温环境下的性能测试，达到无需整体移动该测试装置即可改变待测试的CMOS图像传感器8的芯片温度的效果，使得待测试的CMOS图像传感器8的高温性能测试更加方便快捷；
[0034]所述的测试装置基于EMVA1288标准。
[0035]所述的FPGA 为 Altera 公司 Cyclone III 系列的 EP3C40Q240C8N 型号；FPGA 图像采集电路5的设计包括:FPGA的供电电路设计、FPGA的时钟设计、待测试的CMOS图像传感器8的驱动设计、PCI总线接口设计。
【权利要求】
1.一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:该装置包括暗室(I)、积分球光源(2 )、温控箱(4)、FPGA图像采集电路(5 )、导轨(6 )、scars电缆(7 )和上位机(10);上位机(10)内置有PCI采集卡(9)； 所述的积分球光源(2)有光源出光口 3 ;温控箱(4)上有入光口 ；所述的温控箱(4)放置在暗室(I)的底部，FPGA图像采集电路(5)和待测试的CMOS图像传感器(8)放置在温控箱(4)内，且FPGA图像采集电路(5)和待测试的CMOS图像传感器(8)通过夹具固定连接且均与暗室(I)的底部平行；导轨(6)固定在暗室(I)的顶端；积分球光源(2)固定在导轨(6)上并可在导轨(6)上滑动,积分球光源(2)的光源出光口 3通过温控箱(4)上的入光口与待测试的CMOS图像传感器(8)正对；光源出光口 3的平面与待测试的CMOS图像传感器(8)的平面平行；FPGA图像采集电路(5)通过scars电缆(7)与上位机(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:暗室(I)用来提供待测试的CMOS图像传感器(8)性能测试的明、暗光场环境。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:积分球光源(2)用来提供明光场环境时的均勻光。
4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:温控箱(4)用来控制待测试的CMOS图像传感器(8)的温度，提供常温、高温测试环境。
5.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:在明、暗两种光场环境下，上位机根据测试流程向FPGA图像采集电路(5)发送命令，FPGA图像采集电路(5)驱动并控制待测试的CMOS图像传感器(8)根据测试流程中需要的各种曝光量进行曝光；FPGA图像采集电路(5)结合PCI采集卡(9)对待测试的CMOS图像传感器(8 )输出的图像数据进行采集，并将数据上传至上位机，上位机对接收到的数据进行计算得到性能参数的测试结果。
6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:各种曝光量通过固定光场强度和改变曝光时间实现。
7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:积分球光源(2)的光源出光口 3输出的均匀光，不均匀性优于2%，功率可调，通过导轨(6)调节积分球光源(2)与待测试的CMOS图像传感器(8)间的距离。
8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:温控箱(4)通过充入高温气体来控制箱内温度达到高温环境，温控箱(4)不工作时即为常温环境，从而进行常温或者高温环境下的性能测试。
9.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的CMOS图像传感器测试装置，其特征在于:测试装置基于EMVA1288标准。
【文档编号】G01R31/26GK103698682SQ201310714296
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】张大宇, 宁永成, 刘迎辉, 齐向昆, 张海明, 张红旗, 蒲瑞民, 刘艳秋, 王贺, 丛山 申请人:中国空间技术研究院