[实用新型]一种科学级CMOS相机性能测试系统

说明书

本实用新型涉及一种科学级CMOS相机性能测试系统，包括：用户界面模块、流程控制模块、设备控制模块、均匀光源系统、待测相机，FPN测试模块、暗电流测试模块、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试模块、坏点测试模块；所述用户界面模块连接到流程控制模块，FPN测试模块、暗电流测试模块、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试模块、坏点测试模块并行连接，一端连接有流程控制模块，另一端连接有设备控制模块；所述设备控制模块连接到光源系统，光源系统为待测相机提供照明光源。本实用新型充分考虑到了科学级CMOS相机的特性，在测试方案设计无误的前提下，测试流程能够自动执行，极为有效地降低了研发人员的工作量。

技术领域

本实用新型涉及科学级CMOS相机性能测试以及控制系统领域，具体是指一套能够完成科学级CMOS相机性能自动测试的测试系统。

背景技术

科学级CMOS相机在空间观测、生物学和高能物理学等科研领域中有着极其广泛的应用。在开发科学级CMOS相机时，研发人员需对相机进行测试，获得相机的各项性能指标，据此对相机性能进行量化判断，判断相机是否能够满足实际应用场景中的需求。由于相机的性能指标测量过程较为繁琐，且各项指标之间具有着不同程度的关联性，因此，虽然目前许多学者对科学级CMOS相机的各项性能指标的测试方法与优化方案进行了研究，但是尚没有一套能够对相机性能指标进行完整测试的系统。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种科学级CMOS相机性能测试系统，采用了控制变量的方法，设计了对应的测试流程来对科学级CMOS相机的各项性能指标进行测试，并通过控制系统实现了测试流程的自动化。

本实用新型能够通过用户界面模块来对测试进行配置，控制测试流程的进行，极大地减轻了相机研发人员的工作量，并能够方便测试人员进行测试。

本实用新型提出的技术方案为：一种科学级CMOS相机性能测试系统，包括：

用户界面模块、流程控制模块、设备控制模块、均匀光源系统、待测相机，FPN测试模块、暗电流测试模块、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试模块、坏点测试模块；

所述用户界面模块连接到流程控制模块，FPN测试模块、暗电流测试模块、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试模块、坏点测试模块并行连接，一端连接有流程控制模块，另一端连接有设备控制模块；

所述设备控制模块连接到光源系统，光源系统为待测相机提供照明光源。

进一步的，所述用户界面模块，提供一个可视化的操作界面给用户，用户仅进行简单的操作，即可控制相机或查询相关数据以及测试操控。

进一步的，所述流程控制模块，用于测试配置值设置，相机制冷温度控制，测试光源控制，相机拍摄控制，数据处理，生成测试报告以及全自动性能测试。

进一步的，所述测试流程模块，用于FPN测试流程、暗电流测试流程、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试流程、坏点测试。

进一步的，所述设备控制模块，包括均匀光源系统控制与相机控制，均匀光源系统可调节相机拍照时的曝光强度与曝光时间，同时能够获得光源系统的光照强度，相机控制基于相机SDK完成对相机的各种控制，包括调节相机的制冷目标温度、拍照增益参数等等。

进一步的，所述测试流程模块包括：

配置值设置模块，温度控制模块，光源控制模块，通道与增益控制模块，拍摄成图模块，数据处理模块。

根据本实用新型的一个方面，测试流程主要包括FPN(Fixed Pattern Noise，即固定模式噪声)测试、暗电流测试、增益、噪声、响应线性度、满阱容量测试以及坏点测试。这些指标会对图像的成图质量造成较大影响。低的FPN、低的暗电流、少的坏点数量、稳定的增益、低的噪声、好的响应线性度、符合标准的满阱容量对于高精度微光科学成像至关重要。