彩色CCD芯片的色彩测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种彩色CCD芯片的色彩测试装置，主要解决现有测试装置不能对彩色CCD芯片色彩质量准确判断的问题。该装置包括依次连接的氙灯光源、单色仪、衰减器、积分球、暗室、杜瓦瓶温控室、驱动控制电路和上位机。待测彩色CCD芯片放置在杜瓦瓶温控室中，与驱动控制电路连接。单色仪经氙灯光源照射及参数调节，产生单色和三原色光，再经过积分球和暗室转变为均匀面阵光后，照射在待测彩色CCD芯片上，经过驱动控制电路和上位机得到图像的rgb亮度值；将图像从rgb空间转化到L^*a^*b^*空间，利用L^*a^*b^*空间中待测点与标准点的欧几里得距离的大小判断待测彩色CCD芯片的色彩质量。本发明适用性强，稳定性高，色彩亮度值测量准确的优点，可用于对彩色CCD芯片质量的选择。

主权项

一种彩色CCD芯片的色彩测量装置，包括:氙灯光源(1)、单色仪(2)、积分球(4)、暗室(5)和杜瓦瓶温控室(6)，该积分球(4)的输出端与暗室(5)的输入端相固定，暗室(5)的输出端与杜瓦瓶温控室(6)前端相固定；该氙灯光源(1)位于单色仪(2)的前端，其特征在于：单色仪(2)与积分球(4)的输入端之间连接有衰减器(3)，用于产生满足CIE标准中与已知波长单色光相对应强度的三原色光；杜瓦瓶温控室(6)的后端依次连接有驱动控制电路(7)和上位机(8)，用于生成彩色CCD芯片所成图像的红绿蓝rgb亮度值；所述驱动控制电路(7)包括：CCD驱动电路，用于为待测彩色CCD芯片(9)提供所需的驱动时序组和驱动电压，读出待测彩色CCD芯片(9)的模拟信号；数据采集电路，用于放大并采集待测彩色CCD芯片(9)读出的模拟信号，将其缓存为数字信号，并发送到USB通信单元；USB通信单元，用于连接CCD驱动电路与上位机(8)，实现上位机(8)向CCD驱动电路传输控制命令以及接收待测彩色CCD芯片(9)输出模拟信号的双向通信；所述CCD驱动电路包括：时序模块，用于提供待测彩色CCD芯片(9)成像所需的驱动时序组；电压模块，用于提供待测彩色CCD芯片(9)成像所需的驱动电压；接口模块，用于连接待测彩色CCD芯片(9)的输入和输出；所述数据采集电路包括：前置放大电路，用于将待测彩色CCD芯片(9)输出的光电流信号转变为电压信号，并将转变后的电压信号传输到模数转换模块；模数转换模块，用于对采样得到的电压信号进行模数转换，得到的数字信号并输出给FPGA数据采集与缓存模块；FPGA数据采集与缓存模块，用于采集待测彩色CCD芯片(9)的读出信号，并根据时序要求，对采集到的信号进行行场同步，将采集到的信号缓存在模块中；所述上位机(8)中设有：控制模块，用于控制单色仪，调节其输出波长和分辨率，并控制上位机(8)接收待测彩色CCD芯片(9)的输出信号；数字成像模块，用于读取待测彩色CCD芯片(9)的输出信号，并生成数字图像；数字图像处理模块，用于计算得到数字图像的rgb亮度值，并实现rgb空间到L^*a^*b^*空间转换后待测图像与标准图像L^*a^*b^*值的匹配，L^*表示颜色的明度，a^*表示颜色在绿色和红色之间的位置，b^*表示颜色在蓝色和黄色之间的位置；所述数字图像处理模块包括：亮度值生成子模块，用于计算得到数字图像的rgb亮度值空间转换子模块，用于将rgb空间转化为L^*a^*b^*空间，将图像的rgb亮度值对应转换为L^*a^*b^*值；空间匹配子模块，用于计算空间转换后待测图像的L^*a^*b^*值与标准图像的L^*a^*b^*值的差值，判断待测图像的匹配结果。