[发明专利]一种科学级CMOS相机性能测试系统和方法

权利要求书

1.一种科学级CMOS相机性能测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、用户界面模块接收用户的输入，并将用户的输入以请求的形式发送到流程控制模块；

步骤2、流程控制模块解析用户的请求，调用相应的测试脚本，通过调用均匀光源系统与待测相机的接口，控制待测相机与均匀光源系统，实现制冷、设置配置值、控制曝光强度与曝光时间，成像，并进行具体测试，包括FPN测试、暗电流测试、增益、噪声、响应线性度与满阱容量测试、坏点测试。

2.根据权利要求1所述的一种科学级CMOS相机性能测试方法，其特征在于，所述步骤2中，FPN测试步骤如下：

(1)相机制冷

首先对相机的制冷温度，图片存储模式与文件存储路径进行设置，完成相机的基础参数设置后，控制相机开始制冷；

(2)设置相机测试增益值

待相机制冷到目标温度且达到稳定，设置相机的增益值与积分球的曝光时间，并控制相机进行若干次曝光，保存图片；

(3)相机拍摄存图

当前配置下的图片曝光结束后，对所得图片进行数据处理，获得当前增益与温度下相机所拍摄图片的FPN值及其校准参数，并保留相关数据；

(4)更改相机测试所用增益，进行新一轮测试

接下来判断所需测试的相机增益值是否测试完毕，若测试结束，则进入下一步，否则回到第(3)步，更改相机的测试增益与积分球的曝光时间，进行下一组图片的曝光与数据处理；测试新增益下相机的FPN；

(5)更改制冷目标温度，进行新一轮测试

若当前温度下的增益值测试完毕，则判断相机所需测试的温度是否测试完毕，若测试完毕，则完成FPN测试流程，否则回到第(1)步，更改相机的制冷目标温度，重新开始制冷，针对各组增益值测试新温度下相机的FPN；

(6)数据处理

对测试所得结果进行整理，得到FPN的温度影响函数与增益影响函数，将二者合成，得到FPN的温度、增益影响二维函数。

3.根据权利要求1所述的一种科学级CMOS相机性能测试方法，其特征在于，所述步骤2中，暗电流测试方法包括如下步骤：

采用控制变量的方法来测试不同温度下相机的暗电流大小，拍摄无光照时的相机图像并计算其像素平均值，减去曝光时间为0s的图像并除以曝光时间，获得单位时间内一个像素的暗电流；暗电流测试具体步骤如下：

(1)制冷相机

首先对相机的制冷温度，图片存储模式与所拍摄图片的文件存储路径进行设置，将相机遮光，并根据相机所设定的制冷温度控制相机进行制冷，并制冷至需要测试的温度；

(2)设置相机测试增益值

待相机制冷至目标温度并稳定后，设置相机的增益值与积分球的曝光时间，控制相机进行若干次曝光并保存所得图片；

(3)相机拍摄成图

拍摄一张曝光时间为0s与一张曝光时间为T_1的图像；

(4)数据处理

根据所得图片进行数据处理，计算所拍摄的两张图像的均匀区的像素平均值，计算本次测试所拍摄照片的暗电流，并保存相关数据；

(5)更改相机增益，进行新一轮测试

完成当前配置值的测试后，判断当前温度下相机的所有增益值是否测试完毕，若测试完毕，则进入下一步，否则更改相机的增益值，回到步骤(2)重新进行曝光与数据处理等步骤；

(6)更改制冷温度，进行新一轮测试

若当前温度下配置中的所有增益值测试完毕，则判断相机配置内的所有温度值是否测试完毕，若测试完毕，则结束测试流程，否则更改相机的目标制冷温度，回到步骤(1)，重新设置测试增益值与曝光时等参数，并进行新一轮的测试。