基于labview的图像传感器测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及图像处理、测试系统，为提高图像传感器初期测试阶段的效率，兼容各种阵列、输出方式以及输出频率的图像传感器；可实时显示，提高对焦效率；自动调整光源设置，达到测试过程的全自动；系统成本较低。为此，本发明采取的技术方案是，基于labview的图像传感器测试系统，借助于如下装置实现：计算机通过串口与光源相连，同时计算机又通过PCI接口与采集卡相连，采集卡的另一端与成像模块相连，成像模块包括图像传感器、镜头；计算机上进一步包括下列模块：利用labview编程环境生成的主vi模块，完成整个测试工作的主要功能；子vi模块，受主vi模块调用做数据处理。本发明主要应用于图像显示、测试。
【专利说明】基于Iabview的图像传感器测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理、测试系统，尤其涉及一种采用Labview编程可在通用计算机上运行的，具有交互界面的图像传感器测试系统。具体讲涉及基于Iabview的图像传感器测试系统。
技术背景
[0002]近年来，图像传感器取得了飞速发展。但现有的图像传感器测试过程存在许多亟需改进的问题。在图像传感器的初期测试阶段，对焦过程是一个费时费力的过程。往往需要通过测试系统采集一帧图像，再利用软件生成图像，根据图像效果进行对焦。而且，由于图像传感器的阵列、输出频率、读出方式往往不一，所需要的测试系统和处理方法千差万别，对于不同图像传感器的测试，往往需要在原有系统的基础上做大量修改，而缺乏一种统一的处理系统和方法。另外，图像传感器测试过程中需要测量不同光照下的输出值，需要测试人员手动调整光源的设置，费时费力。再者，图像传感器测试过程中会产生大量的数据，用逻辑分析仪或是其他手段难以一次性采集足够多的数据，且.txt或电子表格文件占用数据空间较大。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，提高图像传感器初期测试阶段的效率，兼容各种阵列、输出方式以及输出频率的图像传感器；可实时显示，提高对焦效率；自动调整光源设置，达到测试过程的全自动；图像信息以.tdms文件格式保存，有效利用存储空间；系统成本较低。为此，本发明采取的技术方案是，基于Iabview的图像传感器测试系统，借助于如下装置实现:
[0004]计算机通过串口与光源相连，同时计算机又通过PCI接口与采集卡相连，采集卡的另一端与成像模块相连，成像模块包括图像传感器、镜头；
[0005]计算机上进一步包括下列模块:利用Iabview编程环境生成的主vi模块，完成整个测试工作的主要功能；子Vi模块，受主vi模块调用做数据处理，子vi模块具体包括:
[0006]serial, v1:受主模块调用，负责采集串行输出的图像传感器数据，串行转并行；
[0007]parallel, v1:受主模块调用，负责采集并行输出的图像传感器数据；
[0008]display, v1:由主模块调用，根据serial, vi模块或是parallel, vi模块的输出信息，产生Iabview可以显示的图像；
[0009]lightsource.v1:由主模块调用，通过接口与光源通信，在测试过程中控制光源的变化；
[0010]log.v1:受主模块调用，将读入的图像传感器输出数据以.tdms文件格式保存在用户指定位置，行信息、列信息、以及各像素光强信息分别存放在三个列中，并一一对应。
[0011]计算机上各模块还包括如下关系:
[0012]一、对焦阶段
[0013]主vi模块根据设置信息决定是否调用serial, vi模块或是parallel, vi模块，根据读入的行列值找到第一个像素，即位置为(1，1)的像素，以此像素为开始记录整个像素阵列的输出信息，包括行列值及对应像素的光强信息，display, vi将得到的像素光强信息整合为十进制数，再将其转化为二十四位像素值，一帧读入完成后，输出图像；
[0014]二、测试阶段
[0015]测试阶段即测量在不同光源照度下，读取图像传感器的输出信息，主Vi模块根据前面板的设置将对应的指令传递给光源，设置成功后，延迟10秒钟，之后主vi模块调用serial, vi模块或是parallel, vi模块采集数据，同时log.vi模块将所采集的数据保存成.tdms文件，并按照用户所指定的命名规则对文件命名。
[0016]与已有技术相比，本发明的技术特点与效果:
[0017]相对于传统的测试系统和测试方法，本发明可兼容各种阵列、输出方式以及输出频率的图像传感器；可实时显示，提高了对焦效率；自动调整光源设置，可达到测试过程的全自动；图像信息以.tdms文件格式保存，有效利用了存储空间；系统成本较低。大大提高了图像传感器初期测试的测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1基于Labview的图像传感器测试系统的整体框架。
[0019]图2软件部分对焦阶段示意图。
[0020]图3软件部分测试阶段示意图。
[0021]图4软件的前面板部分。
[0022]图5 —张测试图像。
【具体实施方式】
[0023]—种基于Labview的图像传感器测试系统，包括成像模块和测试模块；所述成像模块包括图像传感器、镜头、测试板、FPGA及开发板；所述测试模块包括通用计算机平台及软件部分、通信单元以及光源；所述的通信单元包括SCI串口与HSD1(NI公司生产的高速数字采集卡)采集卡，计算机平台通过SCI串口与光源相连，通过HSD1采集卡与成像模块相连。
[0024]本发明创造性的将传统的测试系统结合Labview虚拟仪器技术，设计了一种基于Labview编程的，运行在通用计算机上的系统。测试模块中的软件部分由自主设计完成，采用Labview2012 (NI公司的Labview集成编程环境)作为编程环境。
[0025]在上述一种基于Labview的图像传感器测试系统，测试模块软件部分采用数据流编程方式，由一个主vi模块调用多个子vi模块构成(vi是虚拟仪器的英文缩写，也是Iabview编程环境生成的程序文件的代称，下文将用vi指代程序文件)；主vi模块整个测试工作的主要功能，子vi模块受主vi模块调用做数据处理，具体包括:
[0026]serial, v1:受主模块调用，负责采集串行输出的图像传感器数据，串行转并行。
[0027]parallel, v1:受主模块调用，负责采集并行输出的图像传感器数据。
[0028]display, v1:由主模块调用，根据serial, vi模块或是parallel, vi模块的输出信息，并将二进制信息整合转化为十进制信息，随后产生Iabview可以显示的图像。
[0029]lightsource.v1:由主模块调用，通过SCI串口与光源通信，在测试过程中控制光源的变化。
[0030]sc1.v1:由主模块调用，负责控制SCI串口与光源通信。
[0031]log.v1:受主模块调用，该模块将读入的图像传感器输出数据以.tdms文件格式保存在windows系统下用户指定位置，行信息、列信息、以及各像素光强信息分别存放在三个列中，并--对应。
[0032]通用计算机平台为Labview监控程序提供运行平台，包含兼容labview2012的操作系统；提供鼠标、显示器等必要外设；提供SCI串口等通信接口 ；通过HSD1与图像系统进行交互。
[0033]系统运行时，采用主Vi前面板作为与用户进行信息传递的交互界面。用户在前面板上选择图像传感器的类型、精度、输出时钟频率等设置信息；同时填入光源的范围、单位等光源设置信息；并将待测的光源强度值填入数组；同时设置每组光源强度所采集的数据个数。本系统在应用时可分为两种情况:
[0034]一、对焦阶段
[0035]主vi模块根据设置信息决定是否调用serial, vi模块或是parallel, vi模块。根据读入的行列值找到第一个像素，即位置为(1，1)的像素。以此像素为开始记录整个像素阵列的输出信息，包括行列值及对应像素的光强信息。display, vi将得到的像素光强信息整合为十进制数，再将其转化为二十四位像素值。以灰度图为例，灰度X的二十四位像素值为(x*256+x)*256+x。将得到的二十四位像素值保存在与像素阵列大小相同的数组中，一帧读入完成后，输出图像。整个处理过程的延时较小，可以做到实时显示图像。因此，在对焦过程中，由于有图像可以实时显示，测试人员可以根据当前所示图像对测试系统进行对焦。对焦过程类似于单反的手动对焦，较为方便。
[0036]二、测试阶段
[0037]测试阶段即测量在不同光源照度下，读取图像传感器的输出信息。主Vi模块根据前面板的设置(光强范围、单位等)将对应的指令通过串口传递给光源。为避免设置失败，每次指令发送都循环执行，直到收到光源发送的设置成功指令为止。设置成功后，将光源强度值数组中的元素通过SCI串口逐个发送给光源。光源每收到一个光源强度值后会返回设置成功指令，收到此指令后，延迟10秒钟，之后主Vi模块调用serial, vi模块或是parallel, vi模块采集数据。同时log.vi模块将所采集的数据保存成.tdms文件，并按照用户所指定的命名规则对文件命名(例如以光源强度为文件名)。
[0038]使用N1-1abview 2012实现本法明的软件部分，其前面板如图2所示，在对一个QVGA级别的并行输出图像传感器的测试过程中，显示的图像如图5所示。
【权利要求】
1.一种基于1处4冊的图像传感器测试系统，其特征是，借助于如下装置实现: 计算机通过串口与光源相连，同时计算机又通过接口与采集卡相连，采集卡的另一端与成像模块相连，成像模块包括图像传感器、镜头； 计算机上进一步包括下列模块:利用1处4冊编程环境生成的主VI模块，完成整个测试工作的主要功能；子VI模块，受主VI模块调用做数据处理，子VI模块具体包括:861-181.^1:受主模块调用，负责采集串行输出的图像传感器数据，串行转并行；^1161.^1:受主模块调用，负责采集并行输出的图像传感器数据； (1181)187- V1:由主模块调用，根据VI模块或是即以丨161.VI模块的输出信息，产生可以显示的图像； 11曲匕。证⑶.V1:由主模块调用，通过接口与光源通信，在测试过程中控制光源的变化； 108.V1:受主模块调用，将读入的图像传感器输出数据以.^1118文件格式保存在用户指定位置，行信息、列信息、以及各像素光强信息分别存放在三个列中，并一一对应。
2.如权利要求1所述的基于1处4冊的图像传感器测试系统，其特征是， 计算机上各模块还包括如下关系: 一、对焦阶段 主VI模块根据设置信息决定是否调用VI模块或是161.VI模块，根据读入的行列值找到第一个像素，即位置为(1,1)的像素，以此像素为开始记录整个像素阵列的输出信息，包括行列值及对应像素的光强信息，(1181)187.VI将得到的像素光强信息整合为十进制数，再将其转化为二十四位像素值，一帧读入完成后，输出图像； 二、测试阶段 测试阶段即测量在不同光源照度下，读取图像传感器的输出信息，主VI模块根据前面板的设置将对应的指令传递给光源，设置成功后，延迟10秒钟，之后主VI模块调用8644.VI模块或是￠￡11^1161.VI模块采集数据，同时10& VI模块将所采集的数据保存成.“1118文件，并按照用户所指定的命名规则对文件命名。
【文档编号】G01M11/00GK104458206SQ201410746791
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】徐江涛, 张梦醒, 聂凯明, 高志远, 史再峰, 高静, 姚素英 申请人:天津大学