图像传感器表征参数测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种图像传感器表征参数测试系统，包括测试平台系统，光源子系统，图像传感器芯片成像子系统，表征参数分析子系统；所述测试平台系统包括金属底板、螺旋插槽，螺旋插槽设置于金属底板上；所述光源子系统设置于金属底板上，其发出的光照射在所述图像传感器芯片成像子系统上；所述图像传感器芯片成像子系统包括黑箱，PCB底板，FPGA现场可编辑门阵列，图像传感器和支架；所述支架与PCB底板连接，并置于黑箱中；FPGA现场可编辑门阵列和图像传感器均置于PCB底板上；所述表征参数分析子系统包括传输线和计算机。本实用新型专利技术的图像传感器表征参数测试系统能够有助于智能图像设备领域的设计人员更好地评估自己的产品。

Image sensor characterization parameter testing system

The utility model discloses a test system for image sensor characterization parameters, including test platform system, light source subsystem, image sensor imaging subsystem, parameter analysis subsystem; the testing platform includes metal plate, spiral slot, spiral slot is arranged on the metal plate; the light source is arranged in the subsystem the metal plate, the light emitted by the illumination on the image sensor chip imaging subsystem; the image sensor chip imaging subsystem including black box, PCB plate, FPGA, FPGA, image sensor and the bracket; the bracket is connected with the PCB plate, and placed in a black box; FPGA FPGA and the image sensor are placed on the bottom of the PCB; the parameter analysis subsystem includes transmission line and computer. The image sensor performance parameter testing system of the utility model can help the designers in the field of intelligent image equipment to better evaluate their products.

【技术实现步骤摘要】

本技术是基于集成电路芯片、微机电系统和光学成像多领域交叉开发的一种CMOS图像传感器表征参数测试系统，主要应用于CMOS图像传感器表征参数的测试与分析。
技术介绍
随着半导体技术的发展，图像传感器领域发生着巨大变化。CMOS图像传感器的应用日渐成熟。未来几年，市场上CMOS图像传感器的影像产品将达半数以上，并呈上升态势。到时CMOS图像传感器将取代CCD图像传感器成为市场主流。CMOS图像传感器主要有两大优点：1)CMOS图像传感器在价格方面低于CCD图像传感器，降低了硬件成本，产品更容易被普通大众接受。2)芯片结构更容易与其他硅基元器件集成，提升了面积利用率，同时也有效降低了成本。尽管CMOS图像传感器在分辨率和图像质量上较弱于CCD图像传感器，然而其迅猛发展使得技术水平不断逼近CCD图像传感器，并可以满足基本消费电子的需求，如智能手机，监控摄像头等。而国内对于CMOS图像传感器至关重要的表征参数测试系统，并没有细致的研究，也没有可以硬件实现的相关专利。只有软件平台的测试仿真(题为“基于labview图像传感器测试系统”的中国专利申请No.201410746791.2)和有关电性能的测试(题为“用于CMOS图像传感器电性能的测试系统”的中国专利申请No.200710130071.3)。缺少一个行之有效的表征参数测试的硬件系统，不利于技术人员从器件的角度考虑设计缺陷，也不利于通过对数字信号的处理来弥补缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种图像传感器表征参数测试系统，以解决现有技术中缺少一个行之有效的表征参数测试的硬件系统，不利于技术人员从器件的角度考虑设计缺陷，也不利于通过对数字信号的处理来弥补缺陷的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种图像传感器表征参数测试系统，包括测试平台系统，光源子系统，图像传感器芯片成像子系统，表征参数分析子系统；其中，所述测试平台系统为一个金属底板；所述光源子系统设置于金属底板上，其发出的光照射在所述图像传感器芯片成像子系统上；所述图像传感器芯片成像子系统包括黑箱，PCB底板，FPGA现场可编辑门阵列，图像传感器和支架；所述支架与PCB底板连接，并置于黑箱中；FPGA现场可编辑门阵列和图像传感器均置于PCB底板上；所述表征参数分析子系统包括传输线和计算机，所述传输线一端与FPGA现场可编辑门阵列连接，另一端与计算机连接。所述金属底板上开设有螺旋插槽。所述图像传感器为CMOS图像传感器。所述光源子系统为疝灯光源与单色仪，所述疝灯光源的光线出口端对着单色仪的入射端，单色仪的出射端对着黑箱。所述光源子系统为激光束或LED灯。所述支架为可升降旋转支架。本技术的有益效果是：本技术的图像传感器表征参数测试系统应用方向是图像传感器性能的判定与评估。通过获取图像传感器的表征参数，通过研究人员进行分析，来获得关于图像传感器像素单元设计的具体数据。本技术采用氙灯与单色仪作为光源组合产生稳定，光电性能较好的平行光，同时单色仪还可以产生固定波长的光线，进行如量子效率等需要不同单色光照射的表征参数测量。采用黑箱可以减弱环境光线对图像传感器的影响，减弱墙面漫反射的影响，使得获得的数据更为真实可靠。相较于只有软件环境模拟仿真的测试，本技术更能真实满足图像传感器测试的需求，有利于研究人员对图像传感器的像素单元设计进行研究与分析。本技术的图像传感器表征参数测试系统还具有高精度，易操作的特点。附图说明图1是本技术的一个实施例的总体结构框图；图2是本技术的一个实施例的图像传感器芯片成像系统框图。具体实施方式下面结合附图对技术的技术方案进行详细的说明。如图1所示为一种图像传感器表征参数测试系统108，包括测试平台系统，光源子系统，图像传感器芯片成像子系统，表征参数分析子系统。测试平台系统包括金属底板107，金属底板107上开设有螺旋插槽105，螺旋插槽105用于固定金属板107上的仪器。光源子系统设置于金属底板107上，包括光源102与单色仪101，光源102的光线出口端对着单色仪101的入射端，单色仪101的出射端对着黑箱103。此外光源也可以采用激光束或者LED灯。如图2所示，图像传感器芯片成像子系统包括黑箱103，PCB底板201，FPGA现场可编辑门阵列202，图像传感器203和支架204；支架204为可升降旋转支架，其能够上下升降并且轴向旋转，可以调节光源与图像传感器间的高度与距离；支架204与PCB底板201连接，并置于黑箱103中；FPGA现场可编辑门阵列202和图像传感器203均置于PCB底板201上。PCB底板201用于提供图像传感器工作的电压与电流，FPGA现场可编辑门阵列202用于传输计算机的控制信号与图像传感器获得的数据，图像传感器用于曝光并产生数据。将图像传感器置于黑箱中，避免环境光对测试产生的影响，避免较大误差。光线通过黑箱照射到图像传感器203上后，图像传感器203进行曝光并输出获得的图像数据到FPGA现场可编辑门阵列202，FPGA现场可编辑门阵列202再通过数据线104将获得的图像数据传输到计算机106。表征参数分析子系统包括传输线104和计算机106，所述传输线104一端与FPGA现场可编辑门阵列202连接，另一端与计算机106连接。图像传感器为CMOS图像传感器。在本技术的一个实施例中，氙灯光源电功率300W，总光功率输出50W，光谱范围300nm～2500nm。接通电源，打开氙灯，调节光谱范围获得合适光线，之后调节位置，使得平行光线照射到黑箱入射孔处。本技术提供了一种图像传感器表征参数测试系统。该系统的主要优势在于：1)在光源子系统采用氙灯光源与单色仪的组合。氙灯光源的光谱分布与灯的输入功率几乎无关，光电参数一致性好，工作状态受外界影响小。光线在通过单色仪后可以产生稳定均匀的平行光，同时也可以满足获得多种波段光线的要求。2)对于接收到的数据，可以从计算机端接收并进行检查，如果数据偏差较大，可以再次进行实验确定是否实验过程有所失误。本技术的图像传感器表征参数测试系统能够有助于智能图像设备领域的设计人员更好地评估自己的产品，找出设计缺陷，弥补国内该行业现有的缺陷。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器表征参数测试系统，其特征在于：包括测试平台系统，光源子系统，图像传感器芯片成像子系统，表征参数分析子系统；其中，所述测试平台系统为一个金属底板(107)；所述光源子系统设置于金属底板(107)上，其发出的光照射在所述图像传感器芯片成像子系统上；所述图像传感器芯片成像子系统包括黑箱(103)，PCB底板(201)，FPGA现场可编辑门阵列(202)，图像传感器(203)和支架(204)；所述支架(204)与PCB底板(201)连接，并置于黑箱(103)中；FPGA现场可编辑门阵列(202)和图像传感器(203)均置于PCB底板(201)上；所述表征参数分析子系统包括传输线(104)和计算机(106)，所述传输线(104)一端与FPGA现场可编辑门阵列(202)连接，另一端与计算机(106)连接。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器表征参数测试系统，其特征在于：包括测试平台系统，光源子系统，图像传感器芯片成像子系统，表征参数分析子系统；其中，所述测试平台系统为一个金属底板(107)；所述光源子系统设置于金属底板(107)上，其发出的光照射在所述图像传感器芯片成像子系统上；所述图像传感器芯片成像子系统包括黑箱(103)，PCB底板(201)，FPGA现场可编辑门阵列(202)，图像传感器(203)和支架(204)；所述支架(204)与PCB底板(201)连接，并置于黑箱(103)中；FPGA现场可编辑门阵列(202)和图像传感器(203)均置于PCB底板(201)上；所述表征参数分析子系统包括传输线(104)和计算机(106)，所述传输线(104)一端与FPGA现场可编辑门阵列(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：严媚，李硕，许鹤，李烨，
申请(专利权)人：东南大学—无锡集成电路技术研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32