本發(fā)明涉及光電檢測(cè),尤其涉及一種光傳感器的校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、光傳感器是一種廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的重要電子元件,它們被廣泛應(yīng)用于環(huán)境光照檢測(cè)、物體反射光測(cè)量、光譜分析等多種應(yīng)用場(chǎng)景。通過(guò)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),光傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)光強(qiáng)、光譜等參數(shù)的精準(zhǔn)檢測(cè)和測(cè)量。在工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、通信技術(shù)等領(lǐng)域,它們發(fā)揮著不可替代的作用。隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用需求的增加,光傳感器的精度和可靠性要求也不斷提高。為了保證光傳感器在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的高精度和高可靠性,對(duì)其進(jìn)行有效的校準(zhǔn)顯得尤為重要。然而,傳統(tǒng)的光傳感器的校準(zhǔn)方法通常將光傳感器集成到智能設(shè)備產(chǎn)品中,并在產(chǎn)品啟動(dòng)和運(yùn)行期間檢測(cè)其響應(yīng)。智能設(shè)備產(chǎn)品本身通常是較大的系統(tǒng),其開(kāi)機(jī)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),需要數(shù)秒或數(shù)分鐘,這導(dǎo)致了測(cè)試過(guò)程的時(shí)間浪費(fèi),不僅增加了測(cè)試的整體耗時(shí),還降低生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本發(fā)明提供一種光傳感器的校準(zhǔn)方法及系統(tǒng),以解決至少一個(gè)上述技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,一種光傳感器的校準(zhǔn)方法,包括以下步驟:
3、步驟s1:通過(guò)mcu控制處理模塊對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)脈沖寬度序列制定,生成脈沖寬度序列數(shù)據(jù);根據(jù)脈沖寬度序列數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)脈沖能量調(diào)節(jié),生成多級(jí)脈沖能量序列信號(hào);利用多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行多級(jí)能量曝光測(cè)試處理,分別生成多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù);
4、步驟s2:對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序頻譜分析,得到時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù);根據(jù)時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行性能指標(biāo)計(jì)算,生成關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù);根據(jù)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)處理,得到綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù);
5、步驟s3:通過(guò)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行測(cè)試性能判定,并通過(guò)多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度值分塊處理,生成多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù);根據(jù)多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)進(jìn)行本征響應(yīng)曲線識(shí)別,生成本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù);
6、步驟s4:根據(jù)本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行多維校正矩陣計(jì)算,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù);通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償處理,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù);
7、步驟s5:通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)校準(zhǔn),并進(jìn)行自動(dòng)重校準(zhǔn)處理,生成自動(dòng)重校準(zhǔn)策略。
8、本發(fā)明通過(guò)mcu控制處理模塊對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)脈沖寬度序列制定,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光傳感器的靈活控制和調(diào)節(jié),生成脈沖寬度序列數(shù)據(jù)有助于構(gòu)建多級(jí)脈沖能量序列信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光傳感器的多級(jí)能量曝光測(cè)試處理,這不僅可以模擬不同光強(qiáng)條件下的實(shí)際工作環(huán)境,還能夠全面評(píng)估光傳感器的響應(yīng)特性,進(jìn)而提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序頻譜分析,有助于深入了解光傳感器在不同頻率范圍內(nèi)的響應(yīng)特性,從而揭示其對(duì)光信號(hào)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力。這樣的分析可以提供更細(xì)致的頻譜數(shù)據(jù)。根據(jù)時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行性能指標(biāo)計(jì)算,可以準(zhǔn)確評(píng)估光傳感器在不同頻率下的響應(yīng)情況,反映了光傳感器在實(shí)際工作中的表現(xiàn),包括響應(yīng)速度、信噪比等關(guān)鍵指標(biāo),通過(guò)對(duì)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)處理,可以綜合考慮各項(xiàng)性能指標(biāo)的重要性,并據(jù)此對(duì)光傳感器的整體性能進(jìn)行評(píng)估和分類。通過(guò)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行測(cè)試性能判定,可以全面評(píng)估其性能表現(xiàn),包括響應(yīng)速度、靈敏度、穩(wěn)定性等方面。這樣的性能判定能夠直觀地了解光傳感器的工作狀態(tài),同時(shí),通過(guò)多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度值分塊處理,可以更加細(xì)致地分析光傳感器的輸出數(shù)據(jù),提取出不同區(qū)域的響應(yīng)特征,對(duì)光傳感器的輸出進(jìn)行空間分析,發(fā)現(xiàn)存在的非均勻性或異常情況。根據(jù)多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)進(jìn)行本征響應(yīng)曲線識(shí)別,能夠準(zhǔn)確提取出光傳感器的本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù),即光傳感器在不同光強(qiáng)下的圖像表現(xiàn)特性。根據(jù)本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行多維校正矩陣計(jì)算,能夠精確地建立光傳感器的校準(zhǔn)模型,根據(jù)不同光強(qiáng)和光譜條件進(jìn)行校準(zhǔn)。這樣的校正矩陣能夠有效地糾正光傳感器輸出中的非線性誤差,提高其測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償處理,能夠根據(jù)校正模型中提取的補(bǔ)償系數(shù),對(duì)光傳感器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償,進(jìn)一步提高其測(cè)量的精度和穩(wěn)定性。這樣的補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)可以更加準(zhǔn)確地反映光傳感器的實(shí)際工作狀態(tài),從而確保其在各種應(yīng)用場(chǎng)景下都能夠提供可靠的測(cè)量結(jié)果。通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)校準(zhǔn),能夠根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況對(duì)光傳感器的響應(yīng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和校準(zhǔn),根據(jù)實(shí)際工作情況對(duì)光傳感器進(jìn)行定期或事件觸發(fā)的自動(dòng)重校準(zhǔn),確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。生成自動(dòng)重校準(zhǔn)策略能夠根據(jù)光傳感器的使用情況和環(huán)境變化,最大限度地確保光傳感器的性能始終保持在最佳狀態(tài)。因此,本發(fā)明的一種光傳感器的校準(zhǔn)方法通過(guò)動(dòng)態(tài)脈沖寬度序列制定和精準(zhǔn)脈沖能量調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)多級(jí)能量曝光測(cè)試;對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序頻譜分析和性能指標(biāo)計(jì)算,能夠快速獲取光傳感器的響應(yīng)特性,從而準(zhǔn)確評(píng)估其性能。利用綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)光傳感器進(jìn)行測(cè)試性能判定;根據(jù)本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行多維校正矩陣計(jì)算和非線性誤差補(bǔ)償處理,可以更好地糾正光傳感器的非線性誤差;通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)校準(zhǔn)和自動(dòng)重校準(zhǔn)處理,快速實(shí)現(xiàn)了光傳感器的自動(dòng)化校準(zhǔn),從而提高了校準(zhǔn)效率和生產(chǎn)效率。
9、優(yōu)選地,步驟s1包括以下步驟:
10、步驟s11:將待測(cè)光傳感器安裝在光感板連接器上;利用光度計(jì)對(duì)激光二極管進(jìn)行光輸出特性測(cè)量,生成光源精度數(shù)據(jù);
11、步驟s12:通過(guò)光源精度數(shù)據(jù)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電流調(diào)優(yōu)處理,生成最佳驅(qū)動(dòng)電流曲線數(shù)據(jù);
12、步驟s13:通過(guò)mcu控制處理模塊對(duì)最佳驅(qū)動(dòng)電流曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)脈沖寬度序列制定,生成脈沖寬度序列數(shù)據(jù);
13、步驟s14:根據(jù)脈沖寬度序列數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)脈沖能量調(diào)節(jié),生成多級(jí)脈沖能量序列信號(hào),其中,所述精準(zhǔn)脈沖能量調(diào)節(jié)通過(guò)可控脈沖電流幅值不變,延長(zhǎng)脈沖持續(xù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)不同能量級(jí)的激光脈沖;
14、步驟s15:對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行脈沖激光束對(duì)焦,以安裝光學(xué)成像元件;
15、步驟s16:基于多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)利用光學(xué)成像元件對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行多級(jí)能量曝光測(cè)試處理,并進(jìn)行曝光響應(yīng)圖像采集,分別生成多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)。
16、本發(fā)明將待測(cè)光傳感器安裝在光感板連接器上,確保其能夠與測(cè)試設(shè)備連接并準(zhǔn)確測(cè)量光信號(hào)。同時(shí),利用光度計(jì)對(duì)激光二極管進(jìn)行光輸出特性測(cè)量,確保所用光源的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。通過(guò)光源精度數(shù)據(jù)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電流調(diào)優(yōu)處理,確保激光二極管的輸出光束穩(wěn)定且具有一致的性能,可以調(diào)整激光二極管的工作狀態(tài),以提供穩(wěn)定且可靠的光源信號(hào)。根據(jù)激光二極管的特性,精確調(diào)節(jié)脈沖寬度。對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行脈沖激光束對(duì)焦,保證了測(cè)試過(guò)程中光信號(hào)的準(zhǔn)確投射和采集。利用光學(xué)成像元件和多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行多級(jí)能量曝光測(cè)試處理,這樣的曝光測(cè)試和圖像采集能夠全面評(píng)估光傳感器的響應(yīng)特性。
17、優(yōu)選地,步驟s2包括以下步驟:
18、步驟s21:對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量預(yù)處理,生成標(biāo)準(zhǔn)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù);根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序頻譜分析,得到時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù);
19、步驟s22:對(duì)時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到響應(yīng)特征向量數(shù)據(jù);基于響應(yīng)特征向量數(shù)據(jù)構(gòu)建響應(yīng)特性矩陣數(shù)據(jù);
20、步驟s23:根據(jù)響應(yīng)特性矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,并進(jìn)行性能指標(biāo)計(jì)算,生成關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù);
21、步驟s24:利用多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)對(duì)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試能量級(jí)配對(duì),并進(jìn)行響應(yīng)性能標(biāo)定處理,得到響應(yīng)性能指標(biāo)標(biāo)定數(shù)據(jù);
22、步驟s25:通過(guò)響應(yīng)性能指標(biāo)標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行線性度一致性評(píng)估,生成響應(yīng)一致性評(píng)估數(shù)據(jù);
23、步驟s26:對(duì)響應(yīng)一致性評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行性能指標(biāo)聚類分析,并進(jìn)行非線性誤差計(jì)算,得到響應(yīng)性能誤差數(shù)據(jù);
24、步驟s27:根據(jù)響應(yīng)性能誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)處理,得到綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)。
25、本發(fā)明對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量預(yù)處理,可以去除噪聲和異常值,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,生成更加可靠的標(biāo)準(zhǔn)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序頻譜分析,能夠識(shí)別出光傳感器的頻率特征,從而更好地了解其在時(shí)域上的響應(yīng)規(guī)律。對(duì)時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,可以從復(fù)雜的頻譜數(shù)據(jù)中提取出關(guān)鍵特征,用于描述光傳感器的性能特點(diǎn)。基于響應(yīng)特征向量數(shù)據(jù)構(gòu)建響應(yīng)特性矩陣數(shù)據(jù),能夠?qū)⒍嗑S的響應(yīng)特征整合成矩陣形式。通過(guò)主成分分析,可以從響應(yīng)特性矩陣中提取出最具代表性的主成分,降低數(shù)據(jù)維度,提取出最具信息量的特征,生成關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)能夠綜合考慮光傳感器的各項(xiàng)性能指標(biāo)。利用多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)進(jìn)行測(cè)試能量級(jí)配對(duì),能夠?qū)Σ煌芰考?jí)下的響應(yīng)性能進(jìn)行全面評(píng)估,驗(yàn)證其在不同能量條件下的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。通過(guò)響應(yīng)性能指標(biāo)標(biāo)定數(shù)據(jù)對(duì)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行線性度一致性評(píng)估,能夠評(píng)估光傳感器在不同能量級(jí)下的響應(yīng)是否呈現(xiàn)線性關(guān)系。這一評(píng)估能夠驗(yàn)證光傳感器在各個(gè)能量級(jí)下的響應(yīng)特性是否保持一致,從而驗(yàn)證其在不同工作條件下的可靠性和穩(wěn)定性,可以清晰地了解光傳感器在不同能量級(jí)下的響應(yīng)特性是否存在明顯的線性偏差。對(duì)響應(yīng)一致性評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行性能指標(biāo)聚類分析,能夠?qū)⒐鈧鞲衅鞯捻憫?yīng)性能進(jìn)行分類和分組,可以評(píng)估光傳感器在不同能量級(jí)下的非線性誤差程度。根據(jù)響應(yīng)性能誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)處理,能夠綜合考慮光傳感器在不同能量級(jí)下的性能表現(xiàn)。
26、優(yōu)選地,步驟s3包括以下步驟:
27、步驟s31:通過(guò)預(yù)設(shè)的傳感器測(cè)試性能閾值對(duì)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)性能判斷,當(dāng)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)高于或者等于預(yù)設(shè)的傳感器測(cè)試性能閾值時(shí),校準(zhǔn)主控pcb板控制led顯示燈進(jìn)行綠色顯示,將待測(cè)光傳感器標(biāo)記為合格光感傳感器;
28、步驟s32:當(dāng)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)的傳感器測(cè)試性能閾值時(shí),校準(zhǔn)主控pcb板控制led顯示燈進(jìn)行紅色顯示,將待測(cè)光傳感器標(biāo)記為不合格光感傳感器,并通過(guò)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警,將多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度圖像處理,生成灰度曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù);
29、步驟s33:對(duì)灰度曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行多幀對(duì)齊分析,并進(jìn)行邊緣檢測(cè)裁剪處理,得到初級(jí)特征圖像數(shù)據(jù);
30、步驟s34:根據(jù)初級(jí)特征圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像張量分析,并通過(guò)預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口進(jìn)行灰度值分塊處理,生成多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù);
31、步驟s35:根據(jù)多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)進(jìn)行二維離散頻域變換處理,生成多幀分塊頻域系數(shù)矩陣;對(duì)多幀分塊頻域系數(shù)矩陣進(jìn)行幅值譜計(jì)算,生成多幀幅值譜特征向量數(shù)據(jù);
32、步驟s36:通過(guò)多幀幅值譜特征向量數(shù)據(jù)對(duì)多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)進(jìn)行小波包分解,生成圖像塊載荷特征數(shù)據(jù);
33、步驟s37:通過(guò)圖像塊載荷特征數(shù)據(jù)以及多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)對(duì)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行本征響應(yīng)曲線識(shí)別,生成本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)。
34、本發(fā)明通過(guò)對(duì)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷,能夠快速準(zhǔn)確地評(píng)估光傳感器的性能是否達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)評(píng)判結(jié)果,校準(zhǔn)主控pcb板控制led顯示燈,將合格的光傳感器標(biāo)記為綠色。當(dāng)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)閾值時(shí),通過(guò)led顯示燈紅色顯示和蜂鳴器報(bào)警,及時(shí)發(fā)現(xiàn)光傳感器性能不合格的情況,避免不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。對(duì)灰度曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行多幀對(duì)齊分析和邊緣檢測(cè)裁剪處理,能夠提取出光傳感器曝光響應(yīng)的初級(jí)特征圖像數(shù)據(jù),消除因曝光不均勻或邊緣效應(yīng)而引入的噪聲和誤差。圖像張量分析可以將初級(jí)特征圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更高維度的張量形式,更全面地表示圖像的空間信息,有助于捕捉圖像中的更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和模式。通過(guò)預(yù)設(shè)的滑動(dòng)窗口進(jìn)行灰度值分塊處理,能夠?qū)D像分割成均勻的小塊,提取出每個(gè)塊的灰度值信息,有助于對(duì)圖像進(jìn)行更細(xì)致的分析和處理。通過(guò)二維離散頻域變換處理,將多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域域系數(shù)矩陣,提取出圖像的頻域信息。進(jìn)一步進(jìn)行幅值譜計(jì)算,得到多幀幅值譜特征向量數(shù)據(jù)。通過(guò)小波包分解,將多幀幅值譜特征向量數(shù)據(jù)應(yīng)用于多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù),能夠更好地提取出圖像的局部特征和細(xì)節(jié)信息。這樣生成的圖像塊載荷特征數(shù)據(jù),可以更全面地描述光傳感器曝光響應(yīng)的局部性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)。通過(guò)圖像塊載荷特征數(shù)據(jù)以及多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)進(jìn)行本征響應(yīng)曲線識(shí)別,能夠確定光傳感器的本征響應(yīng)曲線。這一曲線能夠更全面地反映光傳感器在不同能量級(jí)下的響應(yīng)特性,包括其靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍等重要性能指標(biāo)。
35、優(yōu)選地,步驟s4包括以下步驟:
36、步驟s41:對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行典型響應(yīng)參數(shù)值查詢,生成典型響應(yīng)參數(shù)值;
37、步驟s42:通過(guò)預(yù)設(shè)的伽馬曲線模型對(duì)典型響應(yīng)參數(shù)值進(jìn)行理論響應(yīng)曲線計(jì)算,生成標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線數(shù)據(jù);
38、步驟s43:利用本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線殘差擬合處理,生成殘差響應(yīng)曲線數(shù)據(jù);
39、步驟s44:根據(jù)殘差響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法偏差計(jì)算,生成期望響應(yīng)特征數(shù)據(jù);
40、步驟s45:根據(jù)期望響應(yīng)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行多維校正矩陣計(jì)算,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù);
41、步驟s46:通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償處理,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)。
42、本發(fā)明獲取待測(cè)光傳感器的典型響應(yīng)參數(shù)值,這些參數(shù)值可以包括光敏感度、暗電流、線性范圍等參數(shù)。通過(guò)利用伽馬曲線模型對(duì)典型響應(yīng)參數(shù)值進(jìn)行計(jì)算,可以得到理論上的標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)。曲線殘差擬合處理能夠比較待測(cè)光傳感器的實(shí)際響應(yīng)曲線和標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線之間的差異,從而得到殘差響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)表明了待校準(zhǔn)光傳感器的實(shí)際響應(yīng)與理論預(yù)期之間的偏差。通過(guò)最小二乘法偏差計(jì)算,能夠量化殘差響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)中的偏差情況,得到期望響應(yīng)特征數(shù)據(jù),這些特征數(shù)據(jù)可以指示出待校準(zhǔn)光傳感器的實(shí)際響應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)之間的差異。多維校正矩陣計(jì)算能夠綜合考慮期望響應(yīng)特征數(shù)據(jù)中的各個(gè)方面的偏差,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)。這些系數(shù)可以用來(lái)調(diào)整待測(cè)光傳感器的響應(yīng)特性,使其更接近標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線。利用補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償處理,可以校正其響應(yīng)特性,使其更準(zhǔn)確地符合標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)曲線。
43、優(yōu)選地,步驟s5包括以下步驟:
44、步驟s51:利用待測(cè)光傳感器對(duì)補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)向量解碼處理,生成解碼參數(shù)向量數(shù)據(jù);
45、步驟s52:對(duì)解碼參數(shù)向量數(shù)據(jù)進(jìn)行功能性校準(zhǔn)參數(shù)劃分,分別得到主校準(zhǔn)參數(shù)以及輔助校準(zhǔn)參數(shù);
46、步驟s53:利用主校準(zhǔn)參數(shù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)校準(zhǔn)處理,生成主校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù);
47、步驟s54:利用待測(cè)光傳感器對(duì)輔助校準(zhǔn)參數(shù)執(zhí)行硬件適配管道校準(zhǔn)處理,并進(jìn)行硬件適配寄存器寫入,生成輔助校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù);
48、步驟s55:mcu控制處理模塊對(duì)主校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù)以及輔助校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行流控制門建立,并進(jìn)行自動(dòng)重校準(zhǔn)處理,生成自動(dòng)重校準(zhǔn)策略。
49、本發(fā)明將補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可用于校準(zhǔn)的參數(shù)向量數(shù)據(jù)。解碼后的參數(shù)向量數(shù)據(jù)包含了關(guān)鍵的校準(zhǔn)信息。功能性校準(zhǔn)參數(shù)劃分能夠?qū)⒔獯a參數(shù)向量數(shù)據(jù)分成主校準(zhǔn)參數(shù)和輔助校準(zhǔn)參數(shù)兩部分。主校準(zhǔn)參數(shù)通常包含了影響光傳感器軟件調(diào)整性能的關(guān)鍵參數(shù),而輔助校準(zhǔn)參數(shù)則包含了一些硬件校準(zhǔn)的參數(shù)或者與特定應(yīng)用相關(guān)的參數(shù)。通過(guò)利用主校準(zhǔn)參數(shù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)的校準(zhǔn)處理,可以針對(duì)性地調(diào)整光傳感器的關(guān)鍵參數(shù)。輔助校準(zhǔn)參數(shù)的校準(zhǔn)處理通常需要進(jìn)行硬件適配管道校準(zhǔn)和寄存器寫入等操作,以確保參數(shù)的正確應(yīng)用和生效。通過(guò)待測(cè)光傳感器對(duì)輔助校準(zhǔn)參數(shù)的處理,可以進(jìn)一步優(yōu)化光傳感器的性能和穩(wěn)定性。通過(guò)建立流控制門,可以對(duì)主校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù)和輔助校準(zhǔn)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的流控制,確保校準(zhǔn)過(guò)程的穩(wěn)定和可控性。自動(dòng)重校準(zhǔn)策略的生成則能夠在校準(zhǔn)過(guò)程中監(jiān)測(cè)傳感器的性能變化,并及時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)的調(diào)整和修正,保證光傳感器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
50、本發(fā)明還提供一種光傳感器的校準(zhǔn)系統(tǒng),執(zhí)行如上所述的光傳感器的校準(zhǔn)方法,該光傳感器的校準(zhǔn)系統(tǒng)包括:
51、脈沖曝光測(cè)試模塊,用于通過(guò)mcu控制處理模塊對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)脈沖寬度序列制定,生成脈沖寬度序列數(shù)據(jù);根據(jù)脈沖寬度序列數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)脈沖能量調(diào)節(jié),生成多級(jí)脈沖能量序列信號(hào);利用多級(jí)脈沖能量序列信號(hào)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行多級(jí)能量曝光測(cè)試處理,分別生成多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù);
52、響應(yīng)性能評(píng)估模塊,用于對(duì)實(shí)時(shí)曝光響應(yīng)數(shù)據(jù)時(shí)序頻譜分析,得到時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù);根據(jù)時(shí)序曝光響應(yīng)頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行性能指標(biāo)計(jì)算,生成關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù);根據(jù)關(guān)鍵響應(yīng)指標(biāo)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)處理,得到綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù);
53、響應(yīng)曲線識(shí)別模塊,用于通過(guò)綜合響應(yīng)性能評(píng)級(jí)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行測(cè)試性能判定,并通過(guò)多幀曝光響應(yīng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度值分塊處理,生成多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù);根據(jù)多幀響應(yīng)分塊圖數(shù)據(jù)進(jìn)行本征響應(yīng)曲線識(shí)別,生成本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù);
54、校準(zhǔn)系數(shù)計(jì)算模塊,用于根據(jù)本征響應(yīng)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行多維校正矩陣計(jì)算,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù);通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償處理,生成補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù);
55、自動(dòng)重校準(zhǔn)模塊,用于通過(guò)補(bǔ)償校準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)光傳感器進(jìn)行控制響應(yīng)參數(shù)校準(zhǔn),并進(jìn)行自動(dòng)重校準(zhǔn)處理,生成自動(dòng)重校準(zhǔn)策略。