自动化成像传感器测试与筛选系统及测试方法

技术领域

本发明涉及成像传感器测试领域，尤其涉及一种自动化成像传感器测试与筛选系统。

背景技术

成像传感器测试与筛选是利用实验室积分球光源等设备对成像传感器芯片进行实验室辐射与光谱定标测试，通过对各测试项目的数据处理得到该成像传感器芯片性能信息，从而了解传感器芯片的物理参数。用于了解与判断该传感器是否达到可以使用的要求。

在遥感卫星方面成像传感器筛选是载荷研制阶段评价该成像传感器是否满足研制项目需求的依据，也是保障生产质量的重要一环。

目前成像传感器测试与筛选现状为：单一性能属性测试成像传感器测试阶段、多性能属性测试成像传感器测试阶段和自动化单一性或半自动化多性能测试属性成像传感器测试阶段；单一性能属性测试成像传感器测试阶段主要通过实验室辐射测试探寻某个成像传感器性能的测试方法、实验环境与计算方法最终得到实际数据来代表该项测试性能的过程；多性能属性测试成像传感器测试阶段是在掌握多种成像传感器属性测试后将测试方法进行有效合并，并搭建适应的测试环境，实现多种性能统一的实验室辐射定标测试与筛选的数据处理；自动化单一性或半自动化多性能测试属性成像传感器测试阶段是将集成化的实验环境进行固定并集成与一小系统中，实现商业性质的针对某一测试属性或是多种测试属性集成的测试系统，并实现一定的自动化测试与筛选能力适用于特定型号成像传感器的测试。

但由于我国的成像传感器已经突破了批量制造的阶段，其应用方向也遍布各个方面，如高性能相机，遥感卫星，安防等方面都有较大的需求量。遥感卫星方面对传感器性能参数有着更为严苛的需求，对测试环境与数据精度都有着更为精细的要求。由于遥感卫星的特殊性其工作环境为太空，如果成像传感器出现问题无法进行更换与维修，所以遥感级别的成像传感器测试与筛选直接影响到在轨卫星的成像质量与性能。目前的遥感卫星也逐渐向批量化小型化方面发展，其生产效率上也逐年突破，所以在该阶段对遥感级别的成像传感器实现自动化批量测试与筛选就有着较大的需求。

发明内容

本发明针对目前的遥感卫星也逐渐向批量化小型化方面发展，其生产效率上也逐年突破，所以在该阶段对遥感级别的成像传感器实现自动化批量测试与筛选就有着较大的需求的问题，提出了自动化成像传感器测试与筛选系统，所述系统包括：

自动化成像传感器测试与筛选系统，所述系统包括：

积分球、测试机构、电动位移台伺服控制器和主控电脑；

所述积分球和测试机构位于同一水平面；

所述测试机构包括：传感器安装机构、精密电动旋转台、精密电动Y轴位移台和精密电动X轴位移台；

所述精密电动X轴位移台上设有精密电动Y轴位移台，所述精密电动旋转台底部固定在精密电动Y轴位移台上，所述传感器安装机构放置在精密电动旋转台上；

所述主控电脑用于发送控制信号给电动位移台伺服控制器；

所述电动位移台伺服控制器接收控制信号并根据所述控制信号调节测试机构和积分球进行被测传感器批量测试。

进一步的，还提供一种优选方式，所述系统还包括：公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器，所述公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器设置在传感器安装机构内部，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器固定在精密电动旋转台中心圆非转动区域，用于将测试开发板所需要的供电接口与数据传输接口进行转接。

进一步的，还提供一种优选方式，所述系统还包括稳压电源，所述稳压电源用于给测试机构、电动位移台伺服控制器和主控电脑提供电能。

进一步的，还提供一种优选方式，所述积分球由内部中空的球体与卤素灯源组成，所述球体上设有出光口，所述球体内壁涂有白色漫反射涂料

进一步的，还提供一种优选方式，所述公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器包括：公端针头、针管和弹簧，所述针管设置在公端针头外部，所述管内弹簧设置在针管内部，并套在公端针头上。

进一步的，还提供一种优选方式，所述母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器包括母端接触头，管外弹簧与固定机构，所述母端接触头和管外弹簧连接，通过固定机构固定在精密电动旋转台中心圆非转动区域。

进一步的，还提供一种优选方式，所述系统还包括批量测试放置圆盘，所述批量测试放置圆盘安装在精密电动旋转台上，用于承托传感器安装机构。

进一步的，还提供一种优选方式，所述系统还包括暗室，所述积分球、测试机构放置于暗室。

基于同一发明构思，本发明还提供一种自动化成像传感器测试方法，所述方法是基于上述所述的自动化成像传感器测试与筛选系统实现的，所述方法包括：

主控电脑发送控制信号给电动位移台伺服控制器；

伺服控制器接收所述控制信号并调节精密电动Y轴位移台和精密电动X轴位移台，适配不同尺寸的传感器与积分球的距离，以及积分球出光窗口中心线的距离；

主控电脑发送旋转信号给电动位移台伺服控制器

伺服控制器所述旋转信号发送给精密电动旋转台，精密电动旋转台进行转动放置圆盘完成被测传感器的替换工作；

主控电脑发送亮度控制信号给电动位移台伺服控制器；

伺服控制器接收所述亮度控制信号并调节积分球亮度能级；

设置传感器参数控制成像传感器成像，并结合不同积分球亮度能级搭配测试项目的辐射定标测试，获取测试成像数据；

根据所述测试成像数据进行数据处理获得成像传感器的实际测试性能参数。

进一步的，还提供一种优选方式，所述精密电动旋转台包括：底座、步进电机、滚珠丝杆、转盘、转盘齿轮、光耦开关；

所述步进电机安装在底座上，滚珠丝杆安装在步进电机的轴上，转盘安装在滚珠丝杆的末端；所述转盘齿轮位于转盘的底部，与滚珠丝杆的齿轮相配合；所述光耦开关安装在底座上。

本发明的有益之处在于：

本发明针对目前的遥感卫星也逐渐向批量化小型化方面发展，其生产效率上也逐年突破，所以在该阶段对遥感级别的成像传感器实现自动化批量测试与筛选就有着较大的需求的问题。

本发明所述的自动化成像传感器测试与筛选系统，实现了自动测试，自动更换传感器，自动数据处理等功能。实现了高精度级别测试环境下成像传感器的高效率测试，解决了批量测试多线缆的接插不能自动化更换的问题，解决了多线缆对整体设备的干涉和线缆扭转带来的疲劳损坏给整体测试系统带来的测试不确定性，对应遥感卫星批量化发展中对成像传感器测试效率的需求，给载荷研制阶段提供有效依据，有效的保障遥感卫星的生产质量。

本发明所述的自动化成像传感器测试与筛选系统，实现了高度自动化的传感器测试过程，减少了人工干预，从而提高了生产效率。精密电动位移台和旋转台的使用确保了传感器位置和角度的准确控制，从而实现了高精度的测试，有助于确保产品质量。系统设计适用于批量测试，可以同时测试多个传感器，显著提高了生产的批处理能力，缩短了测试周期。由于自动化控制，测试条件在每个测试中都是一致的，这确保了测试结果的可重复性和一致性，有助于降低产品变化带来的不确定性。进一步的，减少了人工操作带来的错误和误差，从而提高了测试结果的准确性。且发明所述的系统的设计适用于不同类型的成像传感器，因此具有多功能性，可以适应不同规格和要求的传感器测试。主控电脑用于实时监测测试过程，并记录测试数据，有助于及时识别和解决问题，提高了质量控制。

本发明应用于遥感卫星成像技术领域。

附图说明

图1为实施方式一所述的自动化成像传感器批量测试与筛选系统示意图；

图2为实施方式二所述的公端与母端PoGoPIN连接图；

图3为实施方式五所述的公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器示意图；

图4为实施方式六所述的母端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器示意图；

图5为实施方式七所述的批量测试放置圆盘组装图；

图6为实施方式八所述的暗室内各部分系统组成主视图；

图7为实施方式八所述的暗室内部各部分系统组成主视图；

图8为实施方式九所述的传感器安装机构图；

图9为实施方式十所述的精密电动旋转台主视剖面图；

图10为实施方式十所述的精密电动旋转台主视俯视图；

图11为实施方式九所述的精密电动Y轴位移台主视图；

图12为实施方式九所述的精密电动X轴位移台主视图；

图13为实施方式九所述的精密电动X轴位移台俯视图；

图14为实施方式十一所述的自动化成像传感器批量测试流程图；

图15为实施方式十一所述的测试方案A、B流程图；

图16为实施方式十一所述的测试方案C流程图；

图17为实施方式十一所述的测试方案D流程图；

图18为实施方式十一所述的测试方案E流程图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

实施方式一、参见图1说明本实施方式。本实施方式所述的自动化成像传感器测试与筛选系统，所述系统包括：

积分球2、测试机构、电动位移台伺服控制器10和主控电脑12；

所述积分球2和测试机构位于同一水平面；

所述测试机构包括：传感器安装机构3、精密电动旋转台7、精密电动Y轴位移台8和精密电动X轴位移台9；

所述精密电动X轴位移台9上设有精密电动Y轴位移台8，所述精密电动旋转台7底部固定在精密电动Y轴位移台8上，所述传感器安装机构3放置在精密电动旋转台7上；

所述主控电脑12用于发送控制信号给电动位移台伺服控制器10；

所述电动位移台伺服控制器10接收控制信号并根据所述控制信号调节测试机构和积分球2进行被测传感器批量测试。

本实施方式中积分球是一个球形反射表面，用于均匀分布光源的光线，并将光线引导到待测试的成像传感器上。这确保了在测试过程中光照条件的稳定性和一致性。测试机构包括传感器安装机构、精密电动旋转台、精密电动Y轴位移台和精密电动X轴位移台。这些部件协同工作，以控制成像传感器的位置、角度和位移，以模拟不同条件下的拍摄情景。电动位移台伺服控制器接收来自主控电脑的指令，然后控制测试机构的运动，包括传感器的位置和角度调整，以执行一系列测试和筛选操作。主控电脑是系统的中枢，负责发送控制信号给电动位移台伺服控制器，同时监测和记录测试过程中的数据。本实施方式所述的系统实现了高度自动化的传感器测试过程，减少了人工干预，从而提高了生产效率。精密电动位移台和旋转台的使用确保了传感器位置和角度的准确控制，从而实现了高精度的测试，有助于确保产品质量。系统设计适用于批量测试，可以同时测试多个传感器，显著提高了生产的批处理能力，缩短了测试周期。由于自动化控制，测试条件在每个测试中都是一致的，这确保了测试结果的可重复性和一致性，有助于降低产品变化带来的不确定性。进一步的，减少了人工操作带来的错误和误差，从而提高了测试结果的准确性。且本实施方式所述的系统的设计适用于不同类型的成像传感器，因此具有多功能性，可以适应不同规格和要求的传感器测试。主控电脑用于实时监测测试过程，并记录测试数据，有助于及时识别和解决问题，提高了质量控制。

本实施方式的自动化成像传感器测试与筛选系统，高度自动化能够显著提高传感器的生产效率，降低了生产成本，且通过高精度运动控制和稳定的测试环境可确保测试结果更加准确，从而提高了传感器的质量。系统的批量测试功能允许同时测试多个传感器，节省了时间和资源。同时，本实施方式所述的系统减少了人工操作的需求，从而减少了人为因素引起的测试误差和不一致性。系统能够实时监测测试过程，有助于及时发现和解决问题，提高了质量控制水平。

实施方式二、参见图2说明本实施方式。本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述系统还包括：公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5，所述公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4设置在传感器安装机构3内部，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5固定在精密电动旋转台7中心圆非转动区域，用于将测试开发板所需要的供电接口与数据传输接口进行转接。

本实施方式在批量成像传感器测试更换传感器的过程中使用PogoPin接口实现一对多的成像传感器开发板供电端口与数据传输端口的无线接触，实现更换被测传感器时不用一片一套线缆，造成线缆整体测试系统结构的干涉，解决了在转动结构时对线缆来回扭转给测试系统带来的不确定性。通过对PogoPin接口的组合与对接实现USB3.0，USB2.0，Type-A-B-C，Mini-A-B,PS232,NI系列多针数据接口等实现数据传输功能的实现，来适配对应型号成像传感器所需要的数据传输接口。

实施方式三、本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述系统还包括稳压电源11，所述稳压电源用于给测试机构、电动位移台伺服控制器10和主控电脑12提供电能。

本实施方式中稳压电源的主要目的是为系统中的各个组件提供稳定的电能。这些组件包括测试机构、电动位移台伺服控制器10和主控电脑12。电能供应是这些设备正常运行的基本要求。稳压电源的设计目标是提供恒定的电压和电流，以确保系统中的设备在不同工作负载下都能获得稳定的电源供应。这对于测试和控制应用至关重要，因为波动的电源可能导致测试结果不准确或系统不稳定。

通过稳压电源可以提供高度准确的电压和电流输出，这对于需要精确控制和测量的应用非常重要，如传感器测试和位移台伺服控制。通过稳定的电源，系统中的设备可以避免电压或电流的波动，从而提高系统的稳定性和可靠性。这对于长时间运行的测试和控制任务至关重要。且稳压电源通常具有过载和短路保护功能，这有助于保护系统中的设备免受电力问题导致的损坏。这可以延长设备的寿命并减少维修成本。

实施方式四、本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述积分球2由内部中空的球体与卤素灯源组成，所述球体上设有出光口，所述球体内壁涂有白色漫反射涂料。

本实施方式中积分球又称光通球，是一个中空的完整球壳。内壁涂白色漫反射涂料，且球内壁各点慢射均匀，光源发出光照后经过球壁内的漫反射后再形成均匀光从出光口发出。光源在球壁上任意一点上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。

本实施方式积分球内壁涂有白色漫反射涂料，这意味着光线经过多次漫反射后会变得非常均匀，从出光口发出的光都具有高度均匀的光照度。这对传感器的测试非常重要，因为它确保了测试环境中的光照条件是一致的。且均匀光源减少了阴影和眩光的产生，这意味着被测传感器在不同角度和位置下都会受到相似的照明，使得测试结果更加可靠和可重复。多次反射光叠加的原理确保了测试环境中的光照度非常稳定，这有助于提高传感器性能测试的准确性和可信度。

本实施方式所述的积分球2提供稳定且均匀的光源，以确保被测传感器在不同位置和角度下都受到一致的照明条件。这是为了消除外部因素对测试结果的影响，从而确保测试的准确性和可重复性。积分球的原理基于漫反射。当光线从光源进入积分球时，它会反复发生漫反射，与球内壁不断发生碰撞。由于球内壁涂有白色漫反射涂料，光线会在球壁内的多个点上均匀地反射。每次反射都会使光线的方向发生微小的变化，最终导致了光线以非常均匀的方式分布在球内壁上。这种均匀分布的光线最终聚集在积分球的出光口，从而形成了高度均匀的光源。这个均匀的光源可以被用来测试传感器，因为它确保了不同位置和角度的传感器都受到相似的照明条件，从而消除了照明差异可能引入的测试误差。

实施方式五、参见图3说明本实施方式。本实施方式是对实施方式二所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4包括：公端针头、针管和弹簧，所述针管设置在公端针头外部，所述管内弹簧设置在针管内部，并套在公端针头上。

公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器通过磁吸弹簧机制，可以实现可靠的连接和断开。这确保了连接器在不需要时能够轻松分离，而在需要时保持紧密的物理接触。公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器的弹簧针头与被测传感器测试开发板的通过有线接插连接，与稳压电源与主控电脑端是通过母端的接触实现的物理接触连接，这使得供电和数据传输可以在不需要线缆连接的情况下进行，避免了线缆干扰和不确定性，提高了测试系统的可靠性和稳定性。公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器的设计可以适配多种不同型号的成像传感器，因为它可以支持多种数据传输接口，如USB3.0、USB2.0、Type-A-B-C、Mini-A-B、PS232、NI系列多针数据接口等。

公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4与母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5的主要目的是实现被测传感器与测试开发板之间的可靠供电和数据传输连接，同时避免了使用传统线缆连接带来的干扰和不确定性。通过连接器，测试开发板可以为被测传感器提供所需的电源供应，以确保传感器能够正常运行。连接器允许测试开发板与被测传感器之间进行高速数据传输，以获取传感器产生的图像和其他测试数据。由于连接器支持多种数据传输接口，因此可以适应不同型号的传感器，使系统更加灵活和通用。

当测试开发板和被测传感器靠近时，由于连接器内部的弹簧，公端针头会被推出针管，使其与传感器的对应接触点发生物理接触。这种物理接触建立了电气连接，使测试开发板能够向传感器提供电源和进行数据传输。当不再需要连接时，测试开发板和被测传感器可以分离，即当转动惯量产生的推力大于公母端连接处的磁吸力时，连接器的公母端各自弹簧分别将公端针头与母端接触头缩回各自结构内，断开电气连接，公母端脱离后，公端针头与母端接触头恢复初始位置。

总之，公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4与母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5。通过弹簧压力和物理接触实现了可靠的供电和数据传输连接，同时减少了线缆连接的干扰，为自动化成像传感器测试系统提供了稳定性和灵活性。

实施方式六、参见图4说明本实施方式。本实施方式是对实施方式二所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器包括母端接触头，管外弹簧与固定机构，所述母端接触头和管外弹簧连接，通过固定机构固定在精密电动旋转台中心圆非转动区域。

结合实施方式五说明本实施方式。母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5是PoGoPIN连接器的一部分，通过固定机构固定在精密电动旋转台7中心圆非转动区域。母端接触头上具有一组PoGoPIN或弹簧引脚，这些引脚用于与公端连接器上的对应引脚进行物理接触。管外弹簧包裹在母端接触头的外部。弹簧的作用是提供压力，使母端接触头的引脚与公端连接器的引脚保持紧密的物理接触。这种弹簧机制有助于确保可靠的连接和断开。

公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4公端连接器位于传感器安装机构3的另一侧。公端针头上有一组PoGoPIN或弹簧引脚，它们用于建立物理接触和电连接。针管是公端针头的外部套管，用于提供保护和支撑。它有助于确保公端针头在连接时能够正确对准母端连接器。弹簧位于针管的内部，套在公端针头上。这个弹簧的作用是提供压力，确保公端针头在连接时能够牢固地与母端连接器的引脚接触。

当公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4靠近母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5时，磁力会帮助它们自动吸附在一起，确保正确的对准。同时，管外弹簧在这一过程中提供了压力，将母端接触头的引脚与公端接触头的引脚保持物理接触。这实现了电气连接。一旦连接完成，数据和电源可以通过这些引脚进行传输，允许设备之间的通信和供电。这种连接方式的主要目的是提供可靠的物理连接，同时确保数据和电源的高效传输。这在自动化测试、数据传输和其他需要可靠连接的应用中非常有用。弹簧和磁吸功能共同确保了快速、准确和稳定的连接，而且可以轻松断开以进行维护或更换设备。经过多组的母端与公端PoGoPIN组合成适用于实现多种型号数据传输接口与电源接口的替代功能，从而实现USB3.0，USB2.0，Type-A-B-C，Mini-A-B,PS232，NI系列多针数据接口等实现数据传输功能的实现，来适配对应型号成像传感器所需要的数据传输接口。

实施方式七、参见图5说明本实施方式。本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述系统还包括批量测试放置圆盘6，所述批量测试放置圆盘6安装在精密电动旋转台7上，用于承托传感器安装机构3。

通过精密电动旋转台控制放置圆盘的转动实现批量更换被测传感器。结合实施方式五和六说明本实施方式。通过磁吸功能实现精准与稳固的公母头对位连接，通过管内与管外弹簧的搭配可以实现在放置圆盘转动时，不进行硬性接触损害连接器，顺利进入下一组的公母头对位连接。

实施方式八、参见图6和图7说明本实施方式。本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统的进一步限定，所述系统还包括暗室1，所述积分球2、测试机构放置于暗室1。

本实施方式中暗室1中的环境为积分球和被测传感器与外界杂光完全隔离的实验室辐射定标测试环境。

实施方式九、参见图8、图11、图12和图13说明本实施方式。本实施方式所述的自动化成像传感器测试方法，所述方法是基于实施方式一至实施方式八任一项所述的自动化成像传感器测试与筛选系统实现的，所述方法包括：

主控电脑发送控制信号给电动位移台伺服控制器10；

伺服控制器接收所述控制信号并调节精密电动Y轴位移台8和精密电动X轴位移台9，适配不同尺寸的传感器与积分球的距离，以及积分球出光窗口中心线的距离；

主控电脑发送旋转信号给电动位移台伺服控制器10

伺服控制器所述旋转信号发送给精密电动旋转台7，精密电动旋转台7进行转动放置圆盘完成被测传感器的替换工作；

主控电脑发送亮度控制信号给电动位移台伺服控制器10；

伺服控制器接收所述亮度控制信号并调节积分球亮度能级；

设置传感器参数控制成像传感器成像，并结合不同积分球亮度能级搭配测试项目的辐射定标测试，获取测试成像数据；

根据所述测试成像数据进行数据处理获得成像传感器的实际测试性能参数。

本实施方式中，如图8所示，安装机构用于安装不同尺寸传感器测试开发板，通过螺钉固定在安装机构上，使被测传感器可以稳定的按照测试方向上安装在测试开发板上用于测试。该安装机构结合了PoGoPIN连接器公端口，可以将测试开发板所需要的供电接口与数据传输接口转接到连接器公端上用于与PoGoPIN连接器母端口的对接连接。如图11所示，精密电动Y轴位移台用于整体测试机构进行竖向Y轴的高度调节。通过加装减速齿轮的步进电机控制滚珠丝杆的转动带动位移台的升降实现高度的控制。如图12和图13所示，精密电动X轴位移台用于测试机构整体进行横向X轴的左右移动调节。通过加装减速齿轮的步进电机控制滚珠丝杆的转动带动位移台的运动实现左右移动的控制。

本实施方式通过电动位移台伺服控制器，系统能够调整精密电动Y轴位移台和精密电动X轴位移台的位置，以适配不同尺寸的传感器和积分球的距离，确保正确的成像距离和中心线对准。使用精密电动旋转台，系统能够自动旋转并更换不同的传感器，从而实现对多个传感器的连续测试。通过发送亮度控制信号，系统可以调节积分球的亮度，这对于不同的测试项目和辐射定标测试非常重要，以获得准确的测试成像数据。系统使用传感器参数来控制成像传感器的成像，然后结合不同积分球亮度能级来执行辐射定标测试，获取测试成像数据。最后，通过对这些数据进行处理，可以获得成像传感器的实际测试性能参数。

本实施方式所述的实现了成像传感器测试的自动化，减少了人工操作的需求，提高了测试的效率。通过精密的位移调节和亮度控制，方法可以确保测试的高精度和准确性，从而提高了测试结果的可信度。系统能够适应不同尺寸的传感器和不同测试需求，具有灵活性和通用性。通过自动化测试和传感器替换，可以实现高通量的测试，适应了遥感卫星生产的批量化需求。

本实施方式将传统的自动化单一性或半自动化多性能测试过程转化为批量自动化的过程，从而大幅提高了测试的效率和准确性。随着遥感卫星生产规模的扩大，成像传感器的自动化批量测试和筛选变得至关重要。这种方法可以加速遥感传感器的生产流程，确保生产出的传感器性能一致，并且降低了测试成本。总之，这个方法满足了遥感卫星行业在自动化测试和生产效率方面的迫切需求。

实施方式十、本实施方式是对实施方式七所述的自动化成像传感器测试方法的进一步限定，所述精密电动旋转台7包括：底座、步进电机、滚珠丝杆、转盘、转盘齿轮、光耦开关；

所述步进电机安装在底座上，滚珠丝杆安装在步进电机的轴上，转盘安装在滚珠丝杆的末端；所述转盘齿轮位于转盘的底部，与滚珠丝杆的齿轮相配合；所述光耦开关安装在底座上。如图9和图10所示，精密电动旋转台用于转动放置圆盘实现被测传感器的替换工作。通过加装减速齿轮的步进电机控制滚珠丝杆的转动带动转盘齿轮的转动实现电动旋转。通过光耦开关检测圆盘上的指针判断是否旋转一圈圈程将信号传递给伺服控制器停止旋转。通过控制步进电机步进的转数实现连续间隔相同角度的转盘旋转。

实施方式十一、参见图13至图18说明本实施方式。本实施方式是对实施方式一所述的自动化成像传感器测试与筛选系统提供一个具体实施例，同时也用于解释实施方式二至实施方式八，具体的：

本实施方式解决遥感卫星级别的成像传感器测试与筛选的批量化测试，其可实现自动化多个成像传感器的实验室辐射定标测试，适应不同尺寸型号的传感器测试。通过主控电脑控制移动平台，实现X，Y轴的精密移动来适配不同尺寸的传感器与积分球的距离，以及积分球出光窗口中心线的距离，通过主控电脑控制旋转平台移动角度来进行被测传感器的更换实现批量测试，通过主控电脑控制积分球实现亮度能级的变化实现测试需求的亮度，主控电脑通过控制成像开发电路板设置成像传感器参数控制传感器成像，结合不同积分球亮度能级搭配测试项目的辐射定标测试，最后直接对测试成像数据进行数据处理得到成像传感器的实际测试性能参数。

进一步的，在批量成像传感器测试更换传感器的过程中使用PogoPin接口实现一对多的成像传感器开发板供电端口与数据传输端口的无线接触，实现更换被测传感器时不用一片一套线缆，造成线缆整体测试系统结构的干涉，解决了在转动结构时对线缆来回扭转给测试系统带来的不确定性。通过对PogoPin接口的组合与对接实现USB3.0，USB2.0，Type-A-B-C，Mini-A-B,PS232,NI系列多针数据接口等实现数据传输功能的实现，来适配对应型号成像传感器所需要的数据传输接口。

自动化成像传感器测试与筛选系统主要由暗室1，积分球2，传感器安装机构3，公端PoGoPIN磁吸弹簧针连接器4，母端PoGoPIN磁吸弹簧连接器5，批量测试放置圆盘6，精密电动旋转台7，精密电动Y轴位移台8，精密电动X轴位移台9，电动位移台伺服控制器10，稳压电源11和12主控电脑构成。通过主控电脑与测试成像开发板连接发送指令与接收信号实现测试开发板成像的控制，与积分球端连接发送指令与接收信号实现积分球亮度变化的控制，与电动位移台伺服控制器连接发送指令与接收信号实现对X轴，Y轴精密电动位移台的移动以及精密电动旋转台的转动控制。

批量成像传感器测试方法如图14所示，包括：

调整适配积分球出光口的距离与高度；

测试开发板上电。

测试开始按照不同测试项目测试方法开始测试。经过设置积分球亮度、设置传感器参数、传感器相机上电、成像、保存、传感器相机下电，成像传感器降温到设置积分球亮度的循环直到测试结束；

测试开发板下电；

调整放置转动圆盘，同时进行对测试完成数据进行数据处理与筛选；

进行下一片成像传感器的测试。

根据测试项目设计测试方案汇总如下：

表1测试项目方案对照表

根据厂商提供的开发板进行面阵模式成像，该测试方案按照面阵测试方式进行规划，测试方案如图15至图18(线阵模式将获取图像次数设置为1次)：

测试方案A(响应度测试)：采集典型增益工况下10％、30％、50％、60％、80％、95％饱和度以及100％饱和度的光照条件下获取多帧(20次)图像数据，同时获取暗场图像数据(20次)，按照保存格式存入典型增益工况文件夹，测试过程尽量保证每次改变积分球亮度后开始采集图像时传感器温度一致。

测试方案B(响应度测试)：采集高增益工况下10％、30％、50％、60％、80％、95％饱和度及100％饱和度的光照条件下获取多帧(20次)图像数据，同时获取暗场图像数据(20次)，按照保存格式存入高增益工况文件夹，测试过程尽量保证每次改变积分球亮度后开始采集图像时传感器温度一致。

测试方案C(暗电流测试)：在高增益工况下关闭积分球，传感器温度在40℃时，按照一定间隔时间改变曝光时间，进行渐进变大的情况下改变曝光时间，采集暗场图像数据(曝光时间根据是否可以使暗场DN值拉锯开1～2DN饱和度为准)。按照保存格式存入暗电流文件夹。

测试方案D(重复性测试)：典型增益工况下50％饱和度亮度时传感器上下电间隔2分钟每次保存一帧图像数据循环20次，按照保存格式存入重复性文件夹，每次上点后尽量保证传感器起始温度一致。

测试方案E(温漂测试)：典型增益工况下传感器温度恢复室温开始进行在传感器成像达到60％±5％饱和度的亮度下与暗场环境下连续成像10分钟，记录图像数据与温度数据。按照保存格式存入温漂文件夹。

通过对应测试项目的数据处理方法对测试结果进行数据处理，可以得到如转换增益、满井容量、响应度、线性度、动态范围、暗电流、暗噪声、暗信号非均匀性、光响应非均匀性、重复性、温漂，缺陷像素等测试性能参数。

传感器筛选过程可根据遥感卫星所需数量，通过确保在其他测试参数符合使用要求的情况下以响应度与暗场为主进行多片排序后综合筛选。

本发明所述的自动化成像传感器测试与筛选系统，实现了自动测试，自动更换传感器，自动数据处理等功能。实现了高精度级别测试环境下成像传感器的高效率测试，解决了批量测试多线缆的接插不能自动化更换的问题，解决了多线缆对整体设备的干涉和线缆扭转带来的疲劳损坏给整体测试系统带来的测试不确定性，呼应了遥感卫星批量化发展中对成像传感器测试效率的需求，给载荷研制阶段提供有效依据，有效的保障遥感卫星的生产质量。

以上结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，是为了突出优点和有益之处，并不用于作为对本发明的限制，任何基于本发明的精神原则范围内的，对本发明的修改、实施方式的组合、改进和等同替换等，均应当包含在本发明的保护范围之内。