机器视觉微课堂｜EMVA1288标准全方位解读之一

如今，机器视觉技术已经广泛应用于各行各业，如安防监控、自动驾驶、工业检测等。国内生产使用成像器件的企业上万家，每年专业相机采购需求超过千万台。但图像传感器和相机的评价指标不统一，给应用选型造成了困扰，已成为大批量应用时急需解决的重要问题。

图像传感器和相机的参数测试较复杂，对测试环境、测试方法和计算方法要求较高。由于国内集成芯片制造技术的相对落后，目前国内图像传感器的研究、制造才刚刚起步，还未制定出图像传感器的测试标准。

EMVA1288标准已获得国际上广泛认可，被越来越多的国际知名图像传感器和相机厂商所应用，本文将重点对其进行介绍。

EMVA1288标准的历史可以追溯到2004年，以欧洲机器视觉行业协会（EMVA）的名义发布，最早的发起者是Awaiba公司与Basler公司。在初始阶段做过重要贡献的还有Dalsa公司与PCO公司。EMVA1288标准化委员会创立时，由Awaiba的MartinWäny担任主席。自2008年至今，主席是德国海德堡大学的Bernd Jähne教授。

EMVA1288标准各版本与发布日期如下表。

EMVA1288标准涵盖了面阵和线阵的具有线性光响应特性的单色与彩色相机、图像传感器，即数字信号增加与光子数成线性关系，如果线性偏差在允许范围内，该标准仍适用。EMVA1288标准适用于满足以下5个假设的图像传感器、相机。

EMVA1288标准建立了全面而严密的物理模型和数学模型，并以此为基础确立了严谨的测试方法，其测试结果能对图像传感器和相机的性能进行客观公正的评价，目前已被越来越多的国际知名图像传感器和相机厂商应用。

测量所用的均匀光源最好用积分球光源（当然这只是建议使用而非必须选用）。为测试图像传感器或相机的像元的不均匀性，EMVA1288标准通过规定光源和图像传感器或相机的位置来满足光源尽可能均匀地照射到靶面。

如下图所示，输出光源为圆盘形，其直径为Ｄ，光源与图像传感器或相机所在的靶标位置的距离为ｄ，EMVA1288标准规定ｆ＝ｄ／Ｄ＝８，因为当ｆ＝８时，随着靶标芯片直径与光源直径比值的增加，相对光照度的衰减只有0.5%，此时光照边缘的衰减最小，即在ｆ＝８时，光照最均匀。

更多的测试条件要求见下表。

在 EMVA1288 标准中，除了介绍待测量参数的定义、测量方法等内容，最后还给出了规定的输出参数列表，见下表。

References:

1、European Machine Vision Association, EMVA Standard 1288 — Standard for Characterization of  Image  Sensors and Cameras, Release 3.1, 2016.

2、王杨. CCD芯片关键性能参数的测量系统及其测量方法 设计（硕士学位论文）.西安：西安电子科技大学，2013

3、孙昊洋. CCD芯片量子效率和非均匀性参数测量（硕士学位论文）.西安：西安电子科技大学，2014

4、盆晓敏. 基于EMVA Standard 1288的CMOS图像传感器测试系统研究（硕士学位论文）. 哈尔滨：哈尔滨工程大学，2015

5、王祖军，薛院院，姚志斌等. 基于EMVA1288标准的图像传感器辐照效应参数测试系统的研制[J]. 半导体光电，2017,38（4）；515-520.