一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，包括：利用一含有CMOS图像传感器的工业相机采集一张灰卡图像；对灰卡图像进行预处理，获得灰度图；对灰度图中的各像素值进行数据移位处理，获得低位图像；对低位图像中的各像素值进行平均，获得图像均值；将低位图像中的各像素值分别与图像均值进行绝对值计算，获得差异图像；对差异图像中的各像素值进行标准差计算；当获得的标准差大于预设的标准差阈值时，判断CMOS图像传感器芯片存在低位图像底噪超标的缺陷。本发明专利技术能很好地解决对高精度图像传感器的测试需求。

【技术实现步骤摘要】
一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法
本专利技术涉及半导体测试
，更具体地，涉及一种检测用于机器视觉的CMOS图像传感器缺陷的方法。
技术介绍
近年来，CMOS图像传感器因为其功耗低、速度快、抗干扰能力强以及集成度高的特点而在数字图像领域得到广泛应用。逐渐地，CMOS图像传感器开始取代传统胶片以及CCD传感器在机器视觉、科研领域对高精度图像采集的地位。然而，CMOS图像传感器仍然存在很多不足，有时不能满足机器视觉领域的高精度需求。例如，如果CMOS图像传感器芯片存在低位底噪大的缺陷时，就不能很好地体现对图像采集的高精度。因此，如何检验用于机器视觉等领域的CMOS图像传感器在高精度需求下的表现，就显得越发重要了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种检测用于机器视觉的CMOS图像传感器缺陷的方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，包括以下步骤：步骤一：利用一含有CMOS图像传感器的工业相机采集一张灰卡图像；步骤二：对灰卡图像进行预处理，获得灰度图；步骤三：对灰度图中的各像素值进行数据移位处理，获得低位图像；步骤四：对低位图像中的各像素值进行平均，获得图像均值；步骤五：将低位图像中的各像素值分别与图像均值进行绝对值计算，获得差异图像；步骤六：对差异图像中的各像素值进行标准差计算；步骤七：当获得的标准差大于预设的标准差阈值时，判断CMOS图像传感器芯片存在低位图像底噪超标的缺陷。进一步地，步骤一中，所述灰卡图像为采用黑白制式获得的黑白图像或采用彩色制式获得的彩色图像。进一步地，步骤一中，所述灰卡图像为对一18％反射率的灰卡采用正常曝光量拍摄所获得的中性灰图像。进一步地，步骤一中，所述灰卡图像为RAW格式、JPEG格式、BMP格式、PNG格式或TIFF格式图像。进一步地，步骤二中，所述预处理包括：判断所述灰卡图像为黑白图像还是彩色图像；其中当所述灰卡图像为黑白图像时，将其作为所述灰度图直接使用；当所述灰卡图像为彩色图像时，将其转化成所述灰度图后再使用。进一步地，步骤三中，进行数据移位处理时，当所述灰度图是8bit的图像时，将灰度图中的各像素值的数据向左移5位，只保留低三位的数据信息，获得所述低位图像。进一步地，步骤三中，进行数据移位处理时，当所述灰度图是10bit的图像时，将灰度图中的各像素值的数据向左移6位，只保留低四位的数据信息，获得所述低位图像。进一步地，针对8bit或10bit的图像，所述预设的标准差阈值为1.4～1.6。进一步地，所述预设的标准差阈值为1.5。从上述技术方案可以看出，本专利技术通过对采集的灰卡图像所形成的灰度图进行数据移位处理，获得低位图像，并对低位图像中的各像素值进行平均，获得图像均值，再将低位图像中的各像素值分别与图像均值进行绝对值计算，获得差异图像，最后对差异图像中的各像素值进行标准差计算，因而可根据获得的标准差，判断CMOS图像传感器芯片是否存在低位图像底噪超标的缺陷，从而能很好地解决对高精度图像传感器的测试需求。附图说明图1是本专利技术一较佳实施例的一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法流程框图。图2是根据图1的方法获得的一种8bit灰卡图像原图。图3是根据图1的方法对图2中灰卡图像原图处理后获得的低位图像。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本专利技术的实施方式时，为了清楚地表示本专利技术的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本专利技术的限定来加以理解。在以下本专利技术的具体实施方式中，请参考图1，图1是本专利技术一较佳实施例的一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法流程框图。如图1所示，本专利技术的一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，可应用于机器视觉、科研领域，满足对高精度CMOS图像传感器的测试需求。本专利技术的一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，可包括以下步骤：步骤S1：采集一张均匀中性灰图像I(i,j)。首先，获取一张灰卡；该灰卡为18％反射率的灰卡。然后，利用一个含有高精度CMOS图像传感器的工业相机，采用标准曝光模式和正常的曝光量，对灰卡进行拍照，从而采集到一张源于该灰卡的灰卡图像，使所形成的灰卡图像成为一张均匀的中性灰图像I(i,j)，如图2所示。其中，(i,j)代表图像的像素坐标(或像素值，下同)。在RGB色彩模式下，当R：G：B＝1：1：1，即红绿蓝三色数值相等时，即为中性灰。上述获得的灰卡图像可以是一张采用黑白工业相机、即采用黑白制式获得的黑白图像；或者也可以是一张采用彩色工业相机、即采用彩色制式获得的彩色图像。上述获得的灰卡图像可以是RAW格式、JPEG格式、BMP格式、PNG格式或TIFF格式的图像。其中，以RAW格式图像为最佳。步骤S2：进行图像预处理，获得灰度图I0(i,j)。接着，对所获得的上述灰卡图像I(i,j)进行预处理。具体的预处理方法可包括：首先是判断灰卡图像是黑白图像还是彩色图像；即需要先判断灰卡图像是采用黑白工业相机(采用黑白制式)获得的黑白图像，还是采用彩色工业相机(采用彩色制式)获得的彩色图像。然后，可采用以下两种方法进行对应：(1)如果灰卡图像为黑白图像，则将其作为灰度图I0(i,j)，并进入后续步骤直接加以使用。(2)如果灰卡图像为彩色图像，即灰卡图像为已经插值成彩色的图像时，则需要先将其转化成灰度图I0(i,j)，然后才能再使用。并且，所获得的灰度图I0(i,j)满足以下公式：I0(i,j)＝(R×30+G×59+B×11+50)/100公式一其中，公式一中的R、G、B分别代表图像中的红色、绿色、蓝色像素。步骤S3：进行数据移位，获得低位图像Ilow(i,j)。在获得灰度图I0(i,j)后，即可对灰度图I0(i,j)中的各像素值进行数据移位处理，从而获得低位图像Ilow(i,j)。举例而言，在进行上述数据移位处理时，如果灰度图I0(i,j)是8bit的图像时，可将此8bit的灰度图中的各像素值的数据向左移5位，只保留低三位的数据信息，从而获得低位图像Ilow(i,j)。而如果灰度图是10bit的图像时，可将此10bit的灰度图中的各像素值的数据向左移6位，只保留低四位的数据信息，从而获得低位图像Ilow(i,j)。通过本步骤对灰度图所进行的数据移位处理，可起到截取低位图像并放大的作用。其他bit图像的数据移位处理方法可据此类推。步骤S4：进行取均值，获得图像均值Iavg。在获得低位图像Ilow(i,j)后，即可对低位图像Ilow(i,j)中的各像素值进行算术平均，从而获得图像均值Iavg。步骤S5：进行绝对值计算，获得差异图像Idiff(i,j)。在获得图像均值Iavg后，接着需要将低位图像Ilow(i,j)中的各像素值(i,j)分别与图像均值Iavg相减，进行绝对值(ABS函数)计算，从而获得差异图像Idiff(i,j)。所获得的差异图像Idiff(i,j)满足以下公式：Idiff(i,j)＝ABS(Ilow(i,j)-Iavg)公式二步骤S6：对差异图像进行标准差n计算。在获得差异图像Idiff(i,j)后，即可对差异图像中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用一含有CMOS图像传感器的工业相机采集一张灰卡图像；步骤二：对灰卡图像进行预处理，获得灰度图；步骤三：对灰度图中的各像素值进行数据移位处理，获得低位图像；步骤四：对低位图像中的各像素值进行平均，获得图像均值；步骤五：将低位图像中的各像素值分别与图像均值进行绝对值计算，获得差异图像；步骤六：对差异图像中的各像素值进行标准差计算；步骤七：当获得的标准差大于预设的标准差阈值时，判断CMOS图像传感器芯片存在低位图像底噪超标的缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种CMOS图像传感器的缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用一含有CMOS图像传感器的工业相机采集一张灰卡图像；步骤二：对灰卡图像进行预处理，获得灰度图；步骤三：对灰度图中的各像素值进行数据移位处理，获得低位图像；步骤四：对低位图像中的各像素值进行平均，获得图像均值；步骤五：将低位图像中的各像素值分别与图像均值进行绝对值计算，获得差异图像；步骤六：对差异图像中的各像素值进行标准差计算；步骤七：当获得的标准差大于预设的标准差阈值时，判断CMOS图像传感器芯片存在低位图像底噪超标的缺陷。2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的缺陷检测方法，其特征在于，步骤一中，所述灰卡图像为采用黑白制式获得的黑白图像或采用彩色制式获得的彩色图像。3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的缺陷检测方法，其特征在于，步骤一中，所述灰卡图像为对一18％反射率的灰卡采用正常曝光量拍摄所获得的中性灰图像。4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器的缺陷检测方法，其特征在于，步骤一中，所述灰卡图像为RAW格式、JPEG格式、BMP格式、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：白丽莎，张悦强，叶红波，王勇，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31