摄像头产品测试标准

———————————————————————————————1犀牛设计目录1、Dothinkey软件介绍2、开短路测试3、电流测试4、MTF测试5、Shading测试6、Particle测试7、坏点、亮点、色点测试8、AF测试9、TV-line测试———————————————————————————————2犀牛设计一、目的制定本公司摄像头生产测试的标准，使产品生产测试最大程度提升品质状况，超越客户的期望和标准。规范和统一摄像头测试的标准和认识。二、标准内容1、Dothinkey软件介绍1.1介绍度信测试盒及其配套的软件是我司使用最广、最方便快捷的测试工具，其不仅成熟、稳定、高效，且可应用、开发的功能齐全，是标准测试推荐的测试盒之一。以R4.121及之后升级更新的软件为基础介绍。软件支持度信测试盒型号：HM100、HM300、HM330、HS100、HS200、HS300、HS300D、HV910、HV910D、UT300、UV910、UV920、UF920测试盒。测试盒的安装使用介绍见《度信测试工具使用说明》。在测试板的驱动安装好的情况下，按以下的流程进行软件设定即可出图。1、PIN定义选择；根据产品的PIN定义类型选择。2、芯片电压设定；根据产品芯片电压要求设定，不建议设置超出芯片所要求电压值。3、MCLK时钟设定；根据图像稳定性和图像反应速度需求设置，不同的频率，会影响图像的亮度值，一般推荐10M，12M，20M，24M几种供选择。不同类型的测试盒，其支持的最大时钟频率也不同。4、芯片参数选择；对于2-L及以上的产品，要求必须指定芯片测试。5、AF参数选择；一半默认采用DW9714选项。提示：在【选项】里只勾起【数据库默认】及【自动搜索】后可以免去2-4步骤设定的麻烦，但是有可能不是您想要的出图芯片参数。比如您测试的是４lane的产品，有可能此时会以２lane的参数点亮。1.2出图模式【快速】：以全分辨率的2*2bin的像素出图（帧率是全幅出图的5倍）；快速模式需要数据库支持，即度信芯片数据库内建有快速模式的参数才可以支持。———————————————————————————————3犀牛设计目前大部分常用的芯片已建立此功能，如还没有建立则会在下拉菜单【播放进入模式】里的对应位置显示“XXXX”。【中心】以中心1600*1200像素出图（帧率是全幅出图的3.5倍）；【全幅】以全分辨率的模式出图；选中以上模式出图后单击鼠标左键，会在全幅与所选的模式之间相互切换。如选全幅，则会在中心与全幅模式之间切换。打开软件，点击【选项】弹出对话框，下拉菜单【播放进入模式】选择所需的出图模式。如：选择【中心】，则在双击出图时会以图像的九宫格（截取九块区域）的方式出图。单击鼠标左键，则可以在【中心】与【全幅】之间切换。此功能适用于调焦高像素模组或当中心线对较难分辨清晰度时，可选择【中心】模式进行调焦，中心调焦OK后，点击【全幅】检查整体画面清晰度和四周清晰度。1.3鼠标功能键切换鼠标中键：◆往下滑动鼠轮，自动对焦◆往上滑动鼠轮，近焦（镜头推出）◆单击中键，远焦（镜头归位）鼠标左键：◆双击鼠标左键，播放或者停止当前摄像头◆单击鼠标左键，切换显示分辨率，ROI---全幅鼠标右键：◆切换多摄像头1.4测试软件主界面如果测试盒有带电流测试功能（HV910D、UV910、UF920、PE910），则如下图。左边为电流采集的信息，Iav,Ido,Idv,Iaf,Ivp分别显示为AVDD，DOVDD，DVDD，AFVCC，VPP的工作电流。右边是正确帧和错误帧的计数、显示帧率、分辨率和MIPI传输速度（单位为Mbps）。1.5【选项】菜单———————————————————————————————4犀牛设计1.5.1【检查】如图所示：ResetPinCheck和PwdnPincheck用来检查ResetPin和PwdnPin是否连接正常。如果模组设计并没有对应的PIN，则可以把勾取消。这项功能是在STOP后进行检查，如果发现不正常，软件会有报警提示。推荐测试勾选。如果提示Pwdn错误，对双摄像头而言也可能是IO0错误，就是两个摄像头的PWDN有可能是其中一个有问题。1.5.2【时钟LP】当MIPICLK输出为不连续时，勾起此项可接收MIPICLK输出为不连续时钟。一般模组输出为连续时钟，每次打开软件时默认为不勾选。推荐测试勾选。1.5.3【I2C】可以勾中400K来选择400K的通讯比特率。如果取消勾中则为100K通讯比特率。推荐测试勾选。1.5.4【十字线显示】就是在画面中显示十字架，便于知道图像的中心位置。推荐测试勾选。———————————————————————————————5犀牛设计1.5.5【强制显示】该选项代表无论采集到的图像是否ok，数据是否完整，都显示出来。主要用于调试，发现问题故障在哪里。推荐分析测试勾选。并口SENSOR：一般来说，如果点击该功能后，有图像出来，代表可能是同步信号VSYNC没有，当然这个时候测试板上面的绿色的LED灯不会闪烁。如果是零碎的图片，有可能是PCLK太快，或者下载的sensor参数跟数据流的参数不匹配。如果根本就是绿屏状态，则可能是没有PCLK。这个可以综合其他工具一起来判断。MIPISENSOR：主要是检查MIPI的时钟和数据的波形。1.6画面显示如右图（25），有8种的画面显示模式，可以根据应用灵活选择。推荐选择100%显示为准；2、开短路测试开短路测试一般采取电压阀值判定。以UV910测试盒为例。2.1【开短路检查】如果需要进行开短路检查请勾中【开短路检查】。在完全开路状态，电压是1.5V，在完全短路状态，电压是0.0V，目前测试标准的默认值是开路标准是1.41V，短路标准是0.09V。如果有些模组不含有如右图所列出的PIN，需要把对应的PIN前面的勾取消。例如，并口的通常D0、D1和GPIO0都没有，MIPI的有1~4Lane，所以，前面的勾就没有选中。2.2【选择要测试的PIN】根据结构图PIN做相应勾选。———————————————————————————————6犀牛设计MIPI产品必须含有的PIN：DOVDDAVDDGND1CLK_PCLK_ND0PD0NSDASCLMCLKMIPI产品需要按结构图勾选的PINDVDDGND2AFVCVPPD1PD1ND2P———————————————————————————————7犀牛设计D2ND3PD3NRESETPWDNPWDN22.3常见问题2.3.1开启开短路测试后，按照结构图的PIN勾选，但每次测试均显示同一PIN开路；如每个产品显示的PIN开短路情况不同，则属于产品真实的开短路或者接触不良。1、需要与研发确认此PIN是否为产品所需要，是否为结构图标示错误；2、否则就属于PIN真实开路；3、如一直为GND开路，则PIN定义中有一GND为AGND，需要分开跳点，选择GND1和GND2分别对应；注意：结构图标示XX/NC，XX(NC)均属于产品无此PIN。2.3.2GND1，GND2，GND3，GND4勾选以实际所使用的测试板对应的跳点为准，AGND和DGND分开跳点，AGND和DGND不能点相同的GND上。2.3.3PIN不可以少勾选，也不可以多勾选。———————————————————————————————8犀牛设计2.3.4测试选择：2：Alltest2.3.5在右框中显示测试结果，勾选的PIN出现开短路，则摄像头无法打开，并显示具体的PIN开短路信息。若产品开短路OK，可直接进入摄像头画面，不显示开短路信息结果，即如直接可打开图像，则摄像头开短路OK。2.4总结摄像头开短路测试是非常有必要的测试项，特别对于部分PIN开路，却不会影响显示图像，会存在误判问题，如部分芯片、部分软件版本对于PWDN，RESET等信号。如PWDN为低有效，产品刚好与电源短路，则在正常测试中却显示正常，这是一种误判。故有条件下建议增加开短路进行测试，并正常测试下勾选“RESET脚检查”“PWDN脚检查”。3、电流测试电流测试主要针对电源信号,其他非电源信号暂时不提供电流测试支持。测试盒需支持开短路测试。可测量电源包括AVDD，DOVDD，DVDD，AFVCC，VPP。———————————————————————————————9犀牛设计VPP为OTP烧录电压。当模组处于打开状态时，在测试软件表头有如下显示，即为电源信号实时电流值。暂时未研究电流测试的实际意义，仅作为获取模组电源信号的电流值测试。4、MTF测试4.1MTF介绍模组成像的调制度随空间频率变化的函数称为调制度传递函数MTF(ModulationTransferFunction)由于人眼的分辨能力有限，我们一般取MTF值为0.03时的空间频率作为镜头的目视分辨率极限。空间频率高于这个值时，镜头成像素质的变化人眼难以察觉，也就不存在测量的意义了。MTF测试使用的是黑白逐渐过渡的线条标板，通过镜头进行成像，被测量的结果是反差或分辨率的还原情况。如果所得影像的表现和测试标板完全一样，其MTF值就为1；如果完全不同就是0。这里面黑白相间的栅格叫“正弦光栅”，光栅的疏密程度用“空间频率”来描述。“空间频率”的描述单位是“线对/毫米”，写作lp/mm。MTF值可以近似的理解为：MTF=成像上可识别的线对数/实际线对数MTF曲线越平滑越好，平缓的曲线说明边缘与中间表现一致性好。边缘严重下降说明边角反差与分辨率较低。不过对于广角和变焦镜头的下降要适当宽容。———————————————————————————————10犀牛设计在这个MTF图里，横轴是空间频率，纵轴是对比度的“复制率”，即MTF值。比如，在某个给定的频率位置，原物的对比度是10，如果镜头成像的对比度是10，那么MTF＝1（或100%）；如果镜头成像的对比度是5，那么MTF＝0.5（或50%）。MTF曲线的纵坐标:从下到上，从零到1，没有单位，代表成像素质接近实物状况的百分比。1就是100%，1是一个理想值，现实中是不能达到的，曲线只能无限接近于1，但永不能等于1。MTF曲线越平直越好，平直性说明镜头边缘和中心部分的成像均匀性。★适合的空间频率，即黑白线宽，可使MTF值判定准确，避开MTF值变化不明显或者不易分辨等不准确性问题。MTF(ModulationTransferFunction)，就是正弦信号通过镜头后，它的调制度的变化是正弦信号空间频率的函数，这个函数称为调制传递函数。相邻的两个最大值的距离是正弦光栅（chart图上黑白相间的线对）的空间周期，单位是毫米。空间周期的倒数就是空间频率(SpatialFrequency)，单位是线对/毫米(lp/mm，linepairs/mm)。正弦光栅最亮处与最暗处的差别，反映了图形的反差(对比度)。设最大亮度为Imax，最小亮度为Imin，我们用调制度(Modulation)表示反差的大小。调制度M定义如下：M=(Imax－Imin)/(Imax＋Imin)很明显，调制度介于0和1之间。调制度越大，意味着反差越大。当最大亮度与最小亮度完全相等时，反差完全消失，这时的调制度等于0。对于原来调制度为M的正弦光栅，如果经过镜头到达像平面的像的调制度为M’，则MTF函数值为：MTF值=M’/M可以看出，MTF值必定介于0和1之间，并且越接近1、镜头的性能越好！4.2MTF测试环境MTF测试是一项高度依赖于环境恒定的测试，如果在环境方面没有得到保障，则会造成MTF测———————————————————————————————11犀牛设计试不稳定。如果光源有频闪现象，亮度不均匀，则MTF也会随之波动，那么MTF的判断也无法准确。如果均匀度差则会造成区域之间的MTF值有差异。特别现在高像素的模组都采用了RAW的输出，对亮度均匀度要求更为严格。此外，环境光源也需控制在一定的范围内，避免波动，以减少对测试光源的干涉。Chart的线对大小及测试测试距离改变也会对MTF值造成直接的影响。建议