CN112752097A - 一种cmos图像传感器的测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CMOS图像传感器的测试方法和系统，所述测试系统包括总控制器和图像传感器安装设备；所述图像传感器安装设备用于安装所述CMOS图像传感器，所述图像传感器安装设备上还设置有引脚调试设备，所述引脚调试设备用于配置所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式；所述总控制器与所述引脚调试设备电连接，用于控制所述引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试。上述方案通过构建一个通用的图像传感器测试平台来满足图像传感器的测试条件，从而减轻了重复性的测试工作量以及测试准备时间。

Description

一种CMOS图像传感器的测试方法和系统

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种CMOS图像传感器的测试方法和系统。

背景技术

随着集成电路制造技术的发展和集成电路设计水平的不断提高，基于CMOS集成电路工艺技术制造的CMOS图像传感器由于其集成度高、功耗低、体积小、工艺简单、成本低且开发周期短等特点，使其在于CCD的竞争中逐渐处于优势地位。CMOS图像传感器被广泛应用于各类照相产品中，具有广泛的市场应用前景。

随着半导体技术的飞速发展，CMOS图像传感器的应用范围在不断扩大，其在监控安保、机器视觉、智能汽车以及消费产品等领域有着无限的应用空间，而图像传感器是这些技术发展的一个关键点，由于图像传感器的封装尺寸以及引脚数量的不同，在对其进行测试的时候需要针对不同的图像传感器设计不同的测试系统，而很多时候不同的测试系统的差别并不大，如果仅仅是因为管脚分布顺序的不用，就导致整个测试系统无法被继续使用，无疑会极大浪费测试资源。

发明内容

因此，本发明提供了一种CMOS图像传感器的测试的技术方案，用以解决现有的CMOS图像传感器的测试系统复用性差、搭建复杂的问题。

在随后的介绍中将部分地阐述本发明的其它优点、目的和特征，并且一部分对于本领域的普通技术人员在随后的检验时或通过本发明的实践将变得明显。

为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如在此实施并宽泛地描述的，本发明第一方面提供了一种CMOS图像传感器的测试系统，所述测试系统包括总控制器和图像传感器安装设备；

所述图像传感器安装设备用于安装所述CMOS图像传感器，所述图像传感器安装设备上还设置有引脚调试设备，所述引脚调试设备用于配置所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式；

所述总控制器与所述引脚调试设备电连接，用于控制所述引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试。

优选地，所述测试系统还包括数据缓存器；

所述数据缓存器与所述总控制器电连接，所述数据缓存器用于对所述CMOS图像传感器传输的图像数据进行缓存。

优选地，所述测试系统还包括数据处理器，所述数据处理器分别与所述数据缓存器、所述总控制器电连接；

所述数据处理器用于接收所述总控制器发出的数据处理控制信号后，获取所述数据缓存器中缓存的图像数据，并对所述图像数据进行处理和计算，并根据处理和计算结果生成测试报告。

优选地，所述数据处理器为FPGA处理器。

优选地，所述测试系统还包括测试结果显示设备，所述测试结果显示设备与所述数据处理器连接，所述测试结果显示设备用于显示所述测试报告。

优选地，所述测试系统还包括光源控制器，所述光源控制器与所述总控制器连接；所述光源控制器用于接收所述总控制器发出的光源控制信号，并根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光。

优选地，所述光源控制器包括光源配置寄存器，所述光源配置寄存器存储有多个光源模式的运行数据；

所述“根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光”：根据所述光源控制信号确定当前的光源模式，从所述光源配置寄存器中获取并运行所述光源模式对应的运行数据，以发出符合当前光源模式的测试光。

优选地，各个引脚的工作模式包括：数据模式、供电模式、参考电压模式、接地模式、偏置模式中的任一项。

优选地，所述图像传感器安装设备具有的引脚数量多于所述CMOS图像传感器具有的引脚数量。

本发明第二方面还提供了一种CMOS图像传感器的测试方法，所述方法包括以下步骤：

将所述CMOS图像传感器安装到所述图像传感器安装设备上，并通过所述图像传感器安装设备上的引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式进行配置；

根据各个引脚配置的工作模式，将工作模式为数据模式的数据输出引脚与数据缓存器相连，同时将数据输入引脚通过接口与总控制器相连，并通过总控制器发送相应的配置信号；

修改所述数据缓存器与数据处理器之间的连接配置，以满足所述数据缓存器与数据处理器之间数据传输要求；修改数据处理器与测试结果显示设备之间的接口配置，以满足所述数据处理器与测试结果显示设备数据传输要求；

根据测试需求对总控制器进行配置，并通过总控制器对测试系统中其他各个模块部件进行配置；

在所有模块的连接配置工作完成后，打开电源开关，此时各个模块在总控制器的控制下工作，在系统稳定之后，通过所述测试结果显示设备上显示的内容观察当前测试系统中各个模块的工作状态以及测试系统对图像传感器性能的判断结果。

区别于现有技术，本发明提供了一种CMOS图像传感器的测试方法和系统，所述测试系统包括总控制器和图像传感器安装设备；所述图像传感器安装设备用于安装所述CMOS图像传感器，所述图像传感器安装设备上还设置有引脚调试设备，所述引脚调试设备用于配置所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式；所述总控制器与所述引脚调试设备电连接，用于控制所述引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试。上述方案通过构建一个通用的图像传感器测试平台来满足图像传感器的测试条件，减轻重复性的测试工作量以及测试准备时间，测试系统中的所有模块都可以通过总控制器进行配置，同时针对不同的测试需求，也可以在模块内部进行单独修改(如修改引脚的工作模式)，使其满足CMOS图像传感器在不同测试应用场景下的需求。

本发明的其它优点、目的和特征部分在以下的说明书中阐述，在研究了下文后对于本领域技术人员将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书及权利要求和附图中特别指出的结构实现。

应当理解，本发明的以上一般描述和以下详细描述是示例性和解释性的，旨在提供本发明的进一步解释。

附图说明

为了提供对本发明更进一步的理解而包括并且引入并构成本申请的一部分的附图、本发明的说明实施例与介绍一起用来阐明本发明的原理。在附图中：

图1为本发明一实施例涉及的CMOS图像传感器的测试系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例涉及的CMOS图像传感器的测试系统的结构示意图；

图3为本发明一实施例涉及的图像传感器安装设备的结构示意图；

图4为本发明一实施例涉及的引脚的工作模式配置的示意图；

图5为本发明一实施例涉及的CMOS图像传感器的测试方法的流程图。

附图标记说明：

101、总控制器；

102、图像传感器安装设备；1021、引脚调试设备；1022、引脚；

103、数据缓存器；

104、数据处理器；

105、测试结果显示设备；

106、光源控制器；1061、光源配置寄存器；

107、CMOS图像传感器；

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，为本发明一实施例涉及的CMOS图像传感器的测试系统的结构示意图。本发明第一方面提供了一种CMOS图像传感器的测试系统，所述测试系统包括总控制器101和图像传感器安装设备102；

所述图像传感器安装设备102用于安装所述CMOS图像传感器，所述图像传感器安装设备102上还设置有引脚调试设备1021，所述引脚调试设备用于配置所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式；所述总控制器101与所述引脚调试设备1021电连接，用于控制所述引脚调试设备1021对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试。所述总控制器101是整个测试系统的控制核心，通过指令控制每个模块(如引脚调试设备等)的运行。

图像传感器安装设备102主要的作用是对CMOS图像传感器进行安装，其上可通过配置电路来改变电源供应大小以及参考电压的数值以适用于不同的图像传感器，同时可以对信号的通道进行配置，以满足信号传输的要求。优选的，如图3所示，所述图像传感器安装设备具有的引脚1022数量多于所述CMOS图像传感器具有的引脚数量。这样，可以在一个图像传感器安装设备102上同时进行多个CMOS图像传感器107的测试。

上述方案通过设置图像传感器安装设备102实现对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试，有效减轻了重复性的测试工作量以及测试准备时间，提升了测试效率。

如图2所示，所述测试系统还包括数据缓存器103；所述数据缓存器103与所述总控制器101电连接，所述数据缓存器103用于对所述CMOS图像传感器传输的图像数据进行缓存。设置数据缓存器103的原因主要有两个，一个是由于测试系统在工作时，图像传感器的数据是不断的进行输出的，而数据处理器对于数据的处理是需要时间的，为了保证系统数据的准确性，通过设置数据缓存器103可以对数据进行暂时性存储；其二是因为图像传感器的数据输出是高频信号，易受到外界的干扰，先对图像解析并进行缓存也可以保证数据的准确性。

在某些实施例中，所述测试系统还包括数据处理器104，所述数据处理器104分别与所述数据缓存器103、所述总控制器101电连接；所述数据处理器104用于接收所述总控制器101发出的数据处理控制信号后，获取所述数据缓存器103中缓存的图像数据，并对所述图像数据进行处理和计算，并根据处理和计算结果生成测试报告。在本实施例中，数据处理器104接收数据缓存器103缓存的图像数据，并对所述图像数据进行处理和计算，以判断系统的工作状态以及图像传感器的性能。

优选的，所述数据处理器为FPGA处理器。FPGA处理器采用了逻辑单元阵列LCA(Logic Cell Array)这样一个概念，内部包括可配置逻辑模块CLB(Configurable LogicBlock)、输入输出模块IOB(Input Output Block)和内部连线(Interconnect)三个部分。现场可编程门阵列(FPGA)是可编程器件，与传统逻辑电路和门阵列(如PAL、GAL及CPLD器件)相比，FPGA具有不同的结构。FPGA利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合逻辑，每个查找表连接到一个D触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑电路或驱动I/O，由此构成了既可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的基本逻辑单元模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到I/O模块。FPGA的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与I/O间的联接方式，并最终决定了FPGA所能实现的功能，FPGA允许无限次的编程。

在某些实施例中，所述测试系统还包括测试结果显示设备105，所述测试结果显示设备105与所述数据处理器104连接，所述测试结果显示设备105用于显示所述测试报告。

在某些实施例中，所述测试系统还包括光源控制器106，所述光源控制器106与所述总控制器101连接；所述光源控制器106用于接收所述总控制器101发出的光源控制信号，并根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光。

优选的，所述光源控制器106包括光源配置寄存器1061，所述光源配置寄存器1061存储有多个光源模式的运行数据。所述“根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光”：根据所述光源控制信号确定当前的光源模式，从所述光源配置寄存器1061中获取并运行所述光源模式对应的运行数据，以发出符合当前光源模式的测试光。当然，总控制器101还可以根据实际需要向所述光源配置寄存器1061中写入新的光源模式的运行数据，以满足不同应用场景的需求。

如图4所示，各个引脚的工作模式包括：数据模式、供电模式、参考电压模式、接地模式、偏置模式中的任一项。数据模式又可以被配置成数据输入模式、数据输出模式以及数据输入输出模式。所述供电模式可以根据引脚所需电源大小的不同，通过电阻调节方式提供所需的供电电压。所述参考电压模式可以根据引脚所需参考电压大小的不同，通过电阻调节方式提供所需的参考电压。所述接地模式可以为引脚选择不同的地，其中所有种类的地在装置内部已进行连接；所述偏置模式可以通过配置不同的电容并连接相应的地。

如图5所示，本发明第二方面还提供了一种CMOS图像传感器的测试方法，所述方法包括以下步骤：

首先进入步骤S501将所述CMOS图像传感器安装到所述图像传感器安装设备上，并通过所述图像传感器安装设备上的引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式进行配置；

而后进入步骤S502根据各个引脚配置的工作模式，将工作模式为数据模式的数据输出引脚与数据缓存器相连，同时将数据输入引脚通过接口与总控制器相连，并通过总控制器发送相应的配置信号；

而后进入步骤S503修改所述数据缓存器与数据处理器之间的连接配置，以满足所述数据缓存器与数据处理器之间数据传输要求；修改数据处理器与测试结果显示设备之间的接口配置，以满足所述数据处理器与测试结果显示设备数据传输要求；

而后进入步骤S504根据测试需求对总控制器进行配置，并通过总控制器对测试系统中其他各个模块部件进行配置。例如总控制器通过向所述光源控制器发送不同的光源控制信号来改变其测试光源信号等。

而后进入步骤S505在所有模块的连接配置工作完成后，打开电源开关，此时各个模块在总控制器的控制下工作，在系统稳定之后，通过所述测试结果显示设备上显示的内容观察当前测试系统中各个模块的工作状态以及测试系统对图像传感器性能的判断结果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

由于篇幅有限，上述描述仅是对与本申请发明点密切相关的技术内容，对于形成图像传感器的一些常规步骤没有做出详细描述，但本领域技术人员在结合现有技术的基础上有能力将本申请与现有技术的常规步骤进行结合，因此在此不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施方式实现了如下技术效果：通过构建一个通用的图像传感器测试平台来满足图像传感器的测试条件，减轻重复性的测试工作量以及测试准备时间，测试系统中的所有模块都可以通过总控制器进行配置，同时针对不同的测试需求，也可以在模块内部进行单独修改(如修改引脚的工作模式)，使其满足CMOS图像传感器在不同测试应用场景下的需求。

对于本领域技术人员明显的是，可以在本发明中进行各种改进和变化。因此本发明旨在覆盖由所附权利要求及其等同物范围内提供的本发明的改进和变化。

Claims (10)

1.一种CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述测试系统包括总控制器和图像传感器安装设备；

所述图像传感器安装设备用于安装所述CMOS图像传感器，所述图像传感器安装设备上还设置有引脚调试设备，所述引脚调试设备用于配置所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式；

所述总控制器与所述引脚调试设备电连接，用于控制所述引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚进行调试。

2.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数据缓存器；

所述数据缓存器与所述总控制器电连接，所述数据缓存器用于对所述CMOS图像传感器传输的图像数据进行缓存。

3.如权利要求2所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数据处理器，所述数据处理器分别与所述数据缓存器、所述总控制器电连接；

所述数据处理器用于接收所述总控制器发出的数据处理控制信号后，获取所述数据缓存器中缓存的图像数据，并对所述图像数据进行处理和计算，并根据处理和计算结果生成测试报告。

4.如权利要求3所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述数据处理器为FPGA处理器。

5.如权利要求3或4所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括测试结果显示设备，所述测试结果显示设备与所述数据处理器连接，所述测试结果显示设备用于显示所述测试报告。

6.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括光源控制器，所述光源控制器与所述总控制器连接；所述光源控制器用于接收所述总控制器发出的光源控制信号，并根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光。

7.如权利要求6所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述光源控制器包括光源配置寄存器，所述光源配置寄存器存储有多个光源模式的运行数据；

所述“根据所述光源控制信号为所述CMOS图像传感器提供测试光”：根据所述光源控制信号确定当前的光源模式，从所述光源配置寄存器中获取并运行所述光源模式对应的运行数据，以发出符合当前光源模式的测试光。

8.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，各个引脚的工作模式包括：数据模式、供电模式、参考电压模式、接地模式、偏置模式中的任一项。

9.如权利要求1所述的CMOS图像传感器的测试系统，其特征在于，所述图像传感器安装设备具有的引脚数量多于所述CMOS图像传感器具有的引脚数量。

10.一种CMOS图像传感器的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

将所述CMOS图像传感器安装到所述图像传感器安装设备上，并通过所述图像传感器安装设备上的引脚调试设备对所述CMOS图像传感器上各个引脚的工作模式进行配置；

根据各个引脚配置的工作模式，将工作模式为数据模式的数据输出引脚与数据缓存器相连，同时将数据输入引脚通过接口与总控制器相连，并通过总控制器发送相应的配置信号；

修改所述数据缓存器与数据处理器之间的连接配置，以满足所述数据缓存器与数据处理器之间数据传输要求；修改数据处理器与测试结果显示设备之间的接口配置，以满足所述数据处理器与测试结果显示设备数据传输要求；

根据测试需求对总控制器进行配置，并通过总控制器对测试系统中其他各个模块部件进行配置；

在所有模块的连接配置工作完成后，打开电源开关，此时各个模块在总控制器的控制下工作，在系统稳定之后，通过所述测试结果显示设备上显示的内容观察当前测试系统中各个模块的工作状态以及测试系统对图像传感器性能的判断结果。

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