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《ccd圖像傳感器成像技術(shù)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、一羹摘要CCD(電荷耦合器件)廣泛應(yīng)用于光電探測領(lǐng)域。面陣式CCD相機(jī)成像技術(shù)涉及CCD芯片驅(qū)動(dòng)、模擬與數(shù)字電路混合處理設(shè)計(jì)、視頻合成技術(shù)、信號處理技術(shù)、微功耗電源管理等。其核心技術(shù)是保證高靈敏度的光電成像、高信噪比的圖像質(zhì)量和高速率的信號傳輸。特種CCD圖像傳感器應(yīng)用廣泛、價(jià)格昂貴,自主研制CCD相機(jī)具有重要意義。本文從介紹CCD的結(jié)構(gòu)開始,敘述了CCD光電信號的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和輸出過程?;贑CD的工作流程和性能特點(diǎn),提出了系統(tǒng)控制電路結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)實(shí)施方案。系統(tǒng)控制電路按功能劃分為信號處理、CCD驅(qū)動(dòng)電路、差分接收發(fā)送、電源管理單元。鑒于CCD芯片工作電壓種類多的特點(diǎn),采用DC—DC電壓轉(zhuǎn)
2、換來滿足系統(tǒng)供電要求。采用分立器件構(gòu)成推挽電路實(shí)現(xiàn)CCD成像芯片的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。采用CDS(相關(guān)雙采樣)技術(shù)有效的抑制了系統(tǒng)復(fù)位噪聲及低頻噪聲。信號處理單元完成圖像信號的存儲(chǔ)、標(biāo)準(zhǔn)視頻信號的合成及圖像的數(shù)字、模擬顯示等功能;同時(shí)接收外部接口電路的同步、曝光信號,完成相機(jī)的控制功能。采用硬件語言Vcrilog對FPGA器件編程實(shí)現(xiàn)上述功能。文章對PAL視頻合成、視頻信號數(shù)據(jù)流的乒乓式幀存儲(chǔ)的操作方式、CDS的控制實(shí)現(xiàn)、電子曝光控制電子抗暈等作了詳細(xì)的介紹。論文最后總結(jié)了全文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn),并提出了系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)的具體措施。關(guān)鍵詞:電荷耦合器件(CCD),DC—DC電壓轉(zhuǎn)換,相關(guān)雙采樣(CDS),
3、視頻合成本論文作者簽名AbstractChenJuntaoMeasuringTechnologyandAutomationInstrumentDirectedbyZhangQihengCCD(ChargeCoupledDevice)hasawildrangeofapplicationinthefieldofphotoelectricdetection.ImagingtechnologyofplanarCCDcamerainvolvesalotofaspectsasfollowing:drivingtechnologyofCCDsensor,circuitdesigningofmixedanal
4、oganddigitalsignals,composingtechnologyofvideosignal,signalprocessing,managementofmicropowerdissipation,etc.AndtheessentialtechnologyishowtoassBrecamera’Shighsensitivitytoimaging,highSNR(SignalNoiseRatio)ofimagequality,highspeedofdatatransfer.SpecialtypeCCDcamerahasafar-rangingofUSe,anditisveryexpen
5、sive,consequently,developingCCDcameraindependentlyhasextraordinarysignificance.BeginswithintroductionoftheCCDsensor’Sstructure,thisPaperdepictstheprocessofproduce,storing,transferandoutputoftheCCDsensor’Ssignal.Onthebasisoftllethorou.911understandingofCCDsensor’Sworkingflowandcharacteristics,schemes
6、ofbomthesystemcontrolstl"uctureandthedrivingimplementationhavebeenbroughtforward.Accordhagtotheirdifferentfunctions,thesystemcontrollingcircuitshavebeendividedintothefollowingunits:signalprocessing,CCDsensor’Sdrivingcircuit,differencereceiver/driver,powermanagementunit(PMU).InviewofthecharacterofCCD
7、sensor’Sdrivingpower,DC—DClevelshiftcircuitsareusedinPMUtosatisfysystem’Spowerdemand.Anddiscretedevicesareintroducedtomakeuppush-pullcircuittocompletethesensor’Sdriving.AndCDS(CorrelatedDoubleSampling