TWI408382B

TWI408382B - 成像裝置的檢測方法及系統

Info

Publication number: TWI408382B
Application number: TW098138532A
Authority: TW
Inventors: Chung Hsiung Huang
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2013-09-11
Also published as: US20110115493A1; TW201116840A; US8213739B2

Description

成像裝置的檢測方法及系統

本發明係有關一種成像裝置，特別是關於一種影像感測模組的檢測方法及檢測系統。

半導體影像感測器(例如電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化半導體(CMOS)感測器)普遍使用於照相機、攝影機或其他電子裝置中，用以將可見光之影像轉換為電子信號，便於後續之儲存、傳輸或顯示。

影像感測器通常需要經過黏著固定並加入其他配合零件或電路，經過多道製程步驟才能形成一感測模組。影像感測模組通常藉由資料匯流排接腳用以和後級的影像處理器或顯示器進行資料的傳輸°影像感測模組的製造過程中，每一道製程步驟都有可能會影響到影像感測器的正常功能，造成影像資料輸出的異常。

為了檢測出影像感測模組的異常，傳統方法通常係使用諸如示波器之類的電子儀器。使用此類儀器作檢測需花費相當的時間，且檢測人員通常需要進行訓練後才能正確、快速地找出異常。因此，這類檢測方法一般僅能用於非常態的異常檢測，而無法適用於一般量產的品質檢測。

鑑於傳統缺乏一有效且經濟的方法或設備來進行影像感測模組的檢測，因此亟需提出一新穎的檢測機制，以提高生產效率。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提供一種成像裝置(例如影像感測模組)的檢測方法及檢測系統，其可經濟地且快速地對成像裝置的資料輸出接腳進行自動化的檢測，以提高生產效率。

根據本發明實施例所揭露之檢測方法，首先，自成像裝置的至少一資料輸出接腳(pin)依序接收複數個數位資料，該複數個數位資料分別對應至複數個像素(pixel)。接著，比較相應該接腳之複數個數位資料的相異性。藉此，當相同之數位資料的個數大於一預設值時，則判定相應接腳為異常。

根據本發明實施例所揭露之檢測系統，其包含輸入單元及比較單元。輸入單元自成像裝置的至少一資料輸出接腳(pin)依序接收複數個數位資料，該複數個數位資料分別對應至複數個像素(pixel)。比較單元比較相應該接腳之複數個數位資料的相異性，藉此，當相同之數位資料的個數大於一預設值時，則判定相應接腳為異常。

10‧‧‧成像裝置

100‧‧‧影像感測器

102‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)

12‧‧‧檢測系統

120‧‧‧輸入單元

122‧‧‧比較單元

21-25‧‧‧步驟

第一圖的方塊圖顯示本發明實施例之成像(imaging)裝置的檢測系統。

第二圖的流程圖顯示本發明實施例中檢測系統對成像裝置之檢測方法。

第三圖顯示一預製陣列圖樣。

第四圖顯示一邏輯或(logic OR)閘，用以比較某一接腳的多筆數位資料。

第五圖顯示一測試影像的各像素。

第一圖的方塊圖顯示本發明實施例之成像(imaging)裝置10的檢測系統12。在本實施例中，成像裝置10為影像感測模組，可用於照相機、攝影機或其他電子裝置中。

在本實施例中，成像裝置10主要包含影像感測器(image sensor)100及類比至數位轉換器(ADC)102。其中，影像感測器100可以是互補金屬氧化半導體(CMOS)影像感測器、電荷耦合元件(CCD)或其他感測器。類比至數位轉換器102則是將影像感測器100的類比輸出信號轉換為數位形式的數位資料。類比至數位轉換器102和影像感測器100是共同製造於同一積體電路內。類比至數位轉換器102所輸出的數位資料經由資料輸出接腳(data output pins，以下簡稱為接腳)連接至檢測系統12。如第一圖所例示，本實施例的接腳共有十條，分別為[D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0]可簡記為D[9：0]。

在本實施例中，檢測系統12主要包含輸入單元120及比較單元122。其中，輸入單元120藉由接腳D[9：0]，自成像裝置10依序接收多筆數位資料，每一筆數位資料即對應至一像素(pixel)資料。換句話說，在本實施例中，每一像素資料含有十位元，每一位元係藉由相應的接腳D傳送至輸入單元120。例如，所有像素資料的位元3均由接腳D[3]依序傳送至輸入單元120。比較單元122則用以比較相應接腳的多筆數位資料的相異性。例如，對於接腳D[3]而言，其依序傳送的多筆數位資料(亦即，像素資料位元3的資料)即由比較單元122來進行比較。比較單元122輸出一或多個比較結果。在本實施例中，比較單元122輸出十個比較結果，分別對應至接腳D[9：0]，用以分別表示各接腳的正常/異常。

第二圖的流程圖顯示本發明實施例中檢測系統12對成像裝置10之檢測方法。首先，於步驟21，擷取一測試影像。例如，於一般環境或亮度下拍照的圖片影像。一般來說，較佳的測試影像為非單調(non-monotonic)影像。例如，非全暗且非全亮且內容有變化的影像；或為預製的陣列圖樣，如第三圖所示之陣列圖樣或者為Macbeth彩色校正卡(Gretag MacbethColorChecker Color Rendition Chart)。

接著，於步驟22，輸入單元120自接腳D[9：0]依序接收多筆數位資料。如前所述，這些數位資料係分別對應至各像素資料。在本實施例中，輸入單元120藉由接腳D9至D0(共十個接腳)，依序接收測試影像的所有像素之數位資料(像素資料)。然而，在其他實施例中，也可僅針對一或數個接腳，也可僅接收測試影像的部分像素資料。

接下來，於步驟23，比較單元122比較相應某一接腳D之多筆數位資料的相異性。在本實施例中，對於某一接腳(例如接腳D[3])，比較單元122係比較所有藉由該接腳所接收的數位資料(例如像素資料的位元3)。如果比較結果發現所有數位資料皆為”0”或者皆為”1”，即表示相應接腳(或和該接腳電氣連接的線路或元件)出現異常(步驟24)，例如短路或斷路。否則，即可能表示相應接腳為正常(步驟25)。一般來說，如果考量到測試系統12或成像裝置10或連接於兩者間的接腳D可能因雜訊的影響而造成比較結果的誤判，則可以在比較單元122中預設一臨界值。當相同之數位資料的個數大於該預設值(例如，大於一比例值95%)時，則判定相應接腳為異常；否則，即表示相應接腳為正常。

在本發明的一個較佳實施例中，使用邏輯或(logic OR)來比較某一接腳的多筆數位資料，用以判斷該多筆數位資料是否全為”0”，如第四圖所示。當所有像素資料0至n皆為”0”時，邏輯或(logic OR)閘的結果為”0”，表示相應接腳為異常；當邏輯或(logic OR)閘的結果為”1”時，表示相應接腳為正常。由於一個測試影像的所有像素資料之數量通常是很大的，因此，第四圖所示的邏輯或(logic OR)閘不易直接使用硬體或軟體來實施。鑑於此，在本較佳實施例中，則是使用如下所示的演算法，其可使用軟、硬體來實施。

for(y=0；y<HEIGHT；y++) { for(x=0；x<WIDTH；x++) { PixelData=PixelArray[X][Y]； DataBusData |=PixelData； } }

其中，HEIGHT表示測試影像的高度，WIDTH表示測試影像的寬度。

在此演算法中，像素資料PixelArray[X][Y]係以矩陣形式表示，其對應於第五圖所示測試影像的各像素。藉由此演算法，邏輯或(logic OR)運算先比較二筆像素資料，以產生一中間比較值。於下一迴圈中，再以邏輯或(logic OR)運算和下一筆像素資料作運算，又產生一新的中間比較值。如此重複疊代(iteration)，直到出現比較結果為”1”，或者所有像素資料皆經比較完畢。根據本較佳實施例所揭露之演算法，以迴圈方式來進行所有像素資料的邏輯或(logic OR)運算，可大量節省電路面積。

在本發明的另一較佳實施例中，也是使用迴圈方式來進行所有像素資料的邏輯或(logic OR)運算。再者，本較佳實施例更考量到每一像素所對應的多個顏色(例如藍(B)、綠(G)、紅(R))次像素(sub-pixel)，如以下所示的演算法。

for(y=0；y<iHEIGHT；y++) { buf_line=y*iWIDTH； pixel_line=buf_line*3； for(x=0；x<iWIDTH；x++) { pixel=pixel_line+x*3； B=*(m_buf+pixel)； G=*(m_buf+pixel+1)； R=*(m_buf+pixel+2)； DataBusData |=(B | G | R)； } }

在此演算法中，先以邏輯或(logic OR)針對同一像素的各次像素B、G、R作運算(亦即，B | G | R)，以產生一顏色比較結果。接著，以迴圈方式，以邏輯或(logic OR)對所有顏色比較結果作運算，以產生一最終比較結果。當最終比較結果為”0”，表示相應接腳為異常；當最終比較結果為”1”時，表示相應接腳為正常。

根據上述各實施例，本發明所提供的成像裝置檢測方法及檢測系統可經濟地且快速地對成像裝置(例如影像感測模組)的資料匯流排作自動化的檢測，可用於進料檢驗、故障分析等用途，用以提高生產效率。實施例所揭露之系統或方法可使用硬體、軟體或其組合來實施。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

21-25‧‧‧步驟

Claims

一種成像(imaging)裝置的檢測方法，包含：自該成像裝置的至少一資料輸出接腳(pin)依序接收複數個數位資料，該複數個數位資料表示複數個像素(pixel)的同一位元資料；及比較同一資料輸出接腳所接收之該複數個數位資料的值；藉此，當該複數個數位資料之中具相同值的個數大於一預設值時，則判定該相應接腳為異常。
如申請專利範圍第1項所述成像裝置的檢測方法，其中上述之資料輸出接腳(pin)依序接收一測試影像的所有數位資料。
如申請專利範圍第1項所述成像裝置的檢測方法，其中上述之成像裝置包含一影像感測器(image sensor)。
如申請專利範圍第3項所述成像裝置的檢測方法，其中上述之成像裝置更包含一類比至數位轉換器(ADC)，用以將該影像感測器的類比輸出信號轉換為該數位資料。
如申請專利範圍第1項所述成像裝置的檢測方法，於接收該複數個數位資料之前，更包含：以該成像裝置擷取一非單調(non-monotonic)之測試影像。
如申請專利範圍第5項所述成像裝置的檢測方法，其中上述擷取之測試影像為預製的陣列圖樣。
如申請專利範圍第1項所述成像裝置的檢測方法，當上述複數個數位資料皆為”0”時，則判定該相應接腳為短路或斷路異常。
如申請專利範圍第7項所述成像裝置的檢測方法，於上述相異性比較步驟中，包含以邏輯或(logic OR)比較該複數個數位資料，藉此，當該邏輯或(logic OR)之比較結果為”0”時，即表示該複數個數位資料皆為”0”。
如申請專利範圍第8項所述成像裝置的檢測方法，其中上述之邏輯或(logic OR)比較步驟包含：以邏輯或(logic OR)比較該複數個數位資料當中的二筆數位資料，以產生一中間比較結果；以該邏輯或(logic OR)比較該複數個數位資料當中的另一筆數位資料和前一次比較所得到之該中間比較結果，以產生下一個中間比較結果；及重複前一步驟，直到出現比較結果為”1”，或者所有該複數個數位資料皆經比較完畢。
如申請專利範圍第1項所述成像裝置的檢測方法，其中上述每一像素對應複數個顏色數位資料。
如申請專利範圍第10項所述成像裝置的檢測方法，其中上述相異性比較步驟包含：以邏輯或(OR)比較每一該像素之複數個顏色數位資料，以產生一顏色比較結果；及以該邏輯或(OR)比較複數個該顏色比較結果，以產生一最終比較結果；藉此，當該最終比較結果為”0”時，則判定該相應接腳為異常。
一種成像(imaging)裝置的檢測系統，包含：一輸入單元，自該成像裝置的至少一資料輸出接腳(pin)依序接收複數個數位資料，該複數個數位資料表示複數個像素(pixel)的同一位元資料；及一比較單元，用以比較同一資料輸出接腳所接收之該複數個數位資料的值，藉此，當該複數個數位資料之中具相同值的個數大於一預設值時，則判定該相應接腳為異常。
如申請專利範圍第12項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之資料輸出接腳(pin)依序接收一測試影像的所有數位資料。
如申請專利範圍第12項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之成像裝置包含一影像感測器(image sensor)。
如申請專利範圍第14項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之成像裝置更包含一類比至數位轉換器(ADC)，用以將該影像感測器的類比輸出信號轉換為該數位資料。
如申請專利範圍第12項所述成像裝置的檢測系統，於上述輸入單元接收該複數個數位資料之前，更包含以該成像裝置擷取一非單調(non-monotonic)之測試影像。
如申請專利範圍第16項所述成像裝置的檢測系統，其中上述擷取之測試影像為預製的陣列圖樣。
如申請專利範圍第12項所述成像裝置的檢測系統，當上述複數個數位資料皆為”0”時，則該比較單元即判定該相應接腳為短路或斷路異常。
如申請專利範圍第18項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之比較單元包含：一邏輯或(logic OR)單元，用以比較該複數個數位資料，藉此，當該邏輯或(logic OR)單元之比較結果為”0”時，即表示該複數個數位資料皆為”0”。
如申請專利範圍第19項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之邏輯或(logic OR)單元包含一個二輸入邏輯或(logic OR)閘，其執行以下步驟：比較該複數個數位資料當中的二筆數位資料，以產生一中間比較結果；比較該複數個數位資料當中的另一筆數位資料和前一次比較所得到之該中間比較結果，以產生下一個中間比較結果；及重複前一步驟，直到出現比較結果為”1”，或者所有該複數個數位資料皆經比較完畢。
如申請專利範圍第12項所述成像裝置的檢測系統，其中上述每一像素對應複數個顏色數位資料。
如申請專利範圍第21項所述成像裝置的檢測系統，其中上述之比較單元包含一邏輯或(logic OR)單元，其執行以下步驟：比較每一該像素之複數個顏色數位資料，以產生一顏色比較結果；及比較複數個該顏色比較結果，以產生一最終比較結果；藉此，當該最終比較結果為”0”時，則判定該相應接腳為異常。