一种ToF图像传感器的电压漂移测试电路及其测试方法与流程

本发明涉及图像传感器，尤其涉及一种tof图像传感器的电压漂移测试电路及测试方法。

背景技术：

1、双目测距、结构光与飞行时间(time-of-flight，简称tof)是当今三大主流3d成像技术，其中，tof由于其原理简单、结构简单稳定、测量距离远等优势，已逐渐应用于手势识别、3d建模、无人驾驶及机器视觉等领域。tof技术的工作原理是：利用光源(vcsel或led等)发射连续调制的发射光，发射光照射到待测物体表面后反射回来，反射光被tof图像传感器(sensor)捕获，通过计算发射光与反射光时间差或相位差得到待测物体与相机之间的深度/距离。

2、目前市场上tof图像传感器一般采用可控直流电源装置来改变电压以模拟电压变化，来测试由于电压漂移带来的测距误差。但是可控直流电源装置具有体积大、成本昂贵的局限性，以及不同的可控直流电源装置带来的电压变化存在差异，导致最后的测试结果受到干扰，不利于快速且精准测试由于电压漂移带来的测距误差影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低成本、可快速精准的测试由于电压漂移带来的测距误差、且可以避免测试结果受到干扰的tof图像传感器的电压漂移测试电路及测试方法，用于解决现有采用可控直流电源装置模拟电压变化存在的体积大、成本昂贵、测试结果受到干扰的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种tof图像传感器的电压漂移测试电路，包括：微控制器，用于发送电阻调节控制信号；至少一数字电位器，分别通过串行通信总线电连接至所述微控制器；以及至少一电源模块，每一所述电源模块分别电连接至所述数字电位器以及所述tof图像传感器；其中，所述电阻调节控制信号携带有指示目标数字电位器的目标地址与目标电阻游标位置的指令，目标数字电位器基于所述目标地址接收所述电阻调节控制信号、并调节电阻游标位置至所述目标电阻游标位置，电连接至所述目标数字电位器的电源模块根据所述目标电阻游标位置对应的输出电阻改变输出至所述tof图像传感器的输出电压，从而对所述tof图像传感器的电压漂移测试。

3、为实现上述目的，本发明还提供了一种tof图像传感器的电压漂移测试方法，采用本发明所述的tof图像传感器的电压漂移测试电路，所述方法包括：(1)采用微控制器发送电阻调节控制信号，所述电阻调节控制信号携带有指示目标数字电位器的目标地址与目标电阻游标位置的指令；(2)所述目标地址对应的目标数字电位器响应于所述电阻调节控制信号，调节其电阻游标位置至所述目标电阻游标位置；(3)连接至所述目标数字电位器的目标电源模块基于所述目标电阻游标位置对应的输出电阻改变输出电压，并输出至所述tof图像传感器；(4)检测当前输出电压下，所述tof图像传感器的图像清晰度或测距精度；以及(5)重复执行上述步骤(1)～步骤(4)，获取不同输出电压下所述tof图像传感器的图像清晰度或测距精度的变化，完成对所述tof图像传感器的电压漂移测试。

4、本发明通过采用微控制器发送电阻调节控制信号对数字电位器输出电阻大小进行控制，从而改变电源模块的输出电压，进而实现对tof图像传感器的电压漂移测试，采用数控方式调节电阻值进而模拟电压变化，具有使用灵活、调节精度高、成本低廉的优点。本发明具有较强的扩展性，可以通过串行通信总线控制多个数字电位器进而控制多个电源模块的输出电压，且可以优化外接直流电源装置带来的不确定因素的干扰。

技术特征：

1.一种tof图像传感器的电压漂移测试电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路包括两个所述数字电位器，每一所述数字电位器电连接两个所述电源模块，每一所述电源模块电连接至所述tof图像传感器的一内部供电模块；其中，每一所述电源模块的电压调节范围大于或等于相应内部供电模块的中心电压与预设阈值的差值，小于或等于相应内部供电模块的中心电压与所述预设阈值的和值。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述微控制器进一步响应于pc上位机的信号，通过所述串行通信总线向所述数字电位器发送电阻调节控制信号。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述串行通信总线包括串行数据总线和串行时钟总线，所述串行数据总线和串行时钟总线分别通过相应的上拉电阻电连接至外部供电电源。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所有所述数字电位器采用相同的数字电位器、且设定同一初始上电时的电阻游标位置，并记录在所述微控制器内作为电压基准值，以保证所述tof图像传感器的电压一致性。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述初始上电时的电阻游标位置为所述数字电位器的中心点电位对应的电阻游标位置。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所有所述数字电位器采用具有4个输出端口的64位、128位或256位数字电位器。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，每一所述数字电位器通过其地址选择接口的不同连接方式确定唯一的地址。

9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源模块采用低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器的vin引脚电连接至相应的参考电压端，其vout引脚电连接至所述tof图像传感器、同时电连接至相应的数字电位器的相应滑动端口，其fb引脚通过分压单元电连接至相应的数字电位器的相应输出端口。

10.一种tof图像传感器的电压漂移测试方法，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的tof图像传感器的电压漂移测试电路，所述方法包括：

技术总结
本发明公开了一种ToF图像传感器的电压漂移测试电路及其测试方法。本发明通过采用微控制器发送电阻调节控制信号对数字电位器的输出电阻大小进行控制，从而改变电源模块的输出电压，进而实现对ToF图像传感器的电压漂移测试，采用数控方式调节电阻值进而模拟电压变化，具有使用灵活、调节精度高、成本低廉的优点。本发明具有较强的扩展性，可以通过串行通信总线控制多个数字电位器进而控制多个电源模块的输出电压，且可以优化外接直流电源装置带来的不确定因素的干扰。

技术研发人员：李效白
受保护的技术使用者：福建杰木科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13