面阵CCD KAI-0340DM高速相机的设计

使用常规CCD设计了高速相机系统,并解决了相机高速工作方式下的一系列难题.介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-0340DM的工作原理,采用高度集成视频处理芯片来产生各高速时序信号;通过提高驱动芯片与线路板的热传导效率增加有效散热面积从而降低芯片的温升;建立了高速运放电路的自激振荡模型,并采用有效方法克服了自激振荡;采用...     

面阵CCD芯片KAI-1010M的高速驱动系统设计

介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-1010M的内部结构和驱动时序,采用新方法和低成本器件设计了该CCD芯片的驱动电路,把电源和电机控制的脉冲宽度调制技术引入CCD驱动电路,采用超高速运放驱动高速负压信号以减小其上升沿和下降沿时间,达到高速低成本驱动要求,解决了驱动设计中的技术难点.实验结果表明,此CCD驱动系统采用低成本的器件,性能好、成本低、能够同时输出两路CCD电压信号,数据输出速率达15frtame/s,满足空间测绘相机的系统设计要求.若进一步改进电路,数据输出速率可达27frame/s.     

面阵CCD芯片KAI-1010M的高速驱动系统设计(最终版）

CCD芯片的驱动系统是空间数字测绘相机的核心部分之一,它关系到整个相机的性能和技术指标。简要介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-1010M的内部结构和驱动时序,采用新方法和低成本器件设计了该CCD芯片的驱动电路,把电源和电机控制的脉冲宽度调制技术引入到CCD驱动电路,采用超高速运放驱动高速负压信号以减小其上升、下降沿时间,达到高速低成本驱动要求,解决了驱动设计中的技术难点。实验结果表明：此CCD驱动系统采用低成本的器件设计,具有性能好,成本低,能够同时输出两路CCD电压信号,数据输出速率达15 frame/s,满足空间测绘相机系统的设计要求。若进一步改进电路,数据输出速率可达27 frame/ s。     

基于CPLD的面阵CCD驱动时序发生器设计

CCD技术在图像传感和非接触测量领域发展前景广阔。CCD驱动时序的产生是其应用的关键。在分析Sony公司的ICX205AL型面阵CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了其驱动时序发生器。选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用Verilog硬件描述语言对该驱动时序发生器进行了硬件描述。所设计的驱动时序发生器采用ispLEVER软件进行了功能仿真,并针对Lattice公司的可编程逻辑器件LC4256V-75T100I进行了硬件适配。实际测试表明,所设计的驱动时序发生器能够满足面阵CCD的驱动要求,实现了设计目的。     

基于CPLD的面阵CCD驱动电路的设计

针对面阵型CCD器件TC341驱动时序的要求,提出了一种基于可编辑逻辑器件(CPLD)实现的CCD驱动电路的设计方案.分别设计了供电电压模块、偏置电压产生模块、驱动器模块以及时序产生模块.用Quartus II 9.1软件对时序驱动设计进行了仿真,并给出了仿真结果.结果表明,所设计的驱动时序电路完全满足面阵CCD TC341驱动时序的要求.     

线阵CCD驱动电路设计的几种方法

驱动电路的设计是CCD应用的关键技术，分析了CCD驱动电路的4种设计方案：EPROM驱动、IC驱动、单片机驱动以及可编程逻辑器件驱动。比较了各自的优缺点：以TCD1208AP为例，使用可编程逻辑器件设计了其驱动电路，分析设计原理，并给出了仿真时序，     

百万像素电子倍增CCD数字化相机的设计

论述了一种基于1024 pixel×1024 pixel电子倍增(EM) CCD图像传感器(CCD201)的数字化相机设计方法.利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)产生CCD逻辑时序及视频同步处理控制时序;采用集成器件与分立器件相结合的方式实现EMCCD垂直驱动时序,获得视频信号;使用带有相关双采样(CDS)功能的16位...     

ECS及FIFO核在CCD数据采集中的应用

CCD器件是现代视觉信息获取的一种基础器件,在可视图像及光谱分析中得到了越来越广泛的应用。对Sony公司的ILX554B型线阵CCD工作原理进行分析,针对驱动信号和数据采集、处理的具体问题提出了切实可行的解决办法。并利用Xilinx公司的集成综合环境（ISE）下的原理图输入工具（ECS）和有知识产权的集成电路芯核（IP）,使用Verilog HDL语言层次化设计了CCD的驱动时序和积分时间控制单元,完成了模拟信号的快速模一数转换数据安全暂存,先对整个时序进行了功能仿真;利用现场可编程逻辑器件（FPGA）芯片实现了对型号为ILX554B线阵CCD驱动时序信号和数据采集电路,并在便携式光谱光度计中得到应用。     

基于FPGA的背照式CCD47-10驱动电路设计

针对背照式CCD47 - 10的驱动时序要求,提出以FPGA作为时序发生器的驱动电路设计方案.通过对时序分析,完成时序发生器、电压偏置电路、驱动器3个模块的硬件电路设计.使用VHDL语言进行逻辑电路设计,实现电路控制、参数配置以及驱动时序产生.最后通过成像实验,对驱动电路性能进行分析.实验表明,该电路能驱动CCD47 - 10在两种模式下稳定工作,满足CCD47 - 10的应用要求.     

高分辨率CCD芯片FTF4052M的驱动系统设计

CCD芯片的驱动系统是数字航测相机的核心部分,它关系到整个相机的性能和技术指标。介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4052M的内部结构和驱动时序,采用集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路并应用于数字航测相机系统,其中包括驱动电路的时序设计和所需偏置电源的设计。集成芯片SAA8103为驱动CCD芯片提供脉冲信号,与TDA9991协调工作产生CCD垂直行驱动时钟,与74ACT04芯片配合产生驱动CCD芯片的水平像素转移时钟。实验结果表明,此CCD驱动系统采用大规模专用集成芯片进行设计,具有性能好,功耗低,体积小的优点,能够输出两路CCD电压信号,数据输出速率达2帧/s,满足了数字航测相机系统的设计要求。     

以c8051F020为核心的CCD驱动与采集系统的设计

介绍了以单片机为核心设计CCD驱动系统的新方法.该方法采用新型高集成度(集成AD及RAM)、超高速(单周期指令50 ns)单片机c8051F020为微处理器,在根本上克服了传统单片机CCD驱动系统中驱动频率慢的弱点;驱动脉冲由单片机的通用输入输出口产生,各路驱动脉冲间的时序关系由软件控制,免除外围电路中使用单稳态触发器;采用该方法的驱动电路只需使用2颗芯片(单片机与CCD),电路连接简单且板面积大为减小.该驱动系统在采用单片机片内集成的500 kHz模数转换器时工作频率接近500 kHz,积分时间由单片机内部的定时器作为标准时钟源确定,精度可以达到50 ns.     

利用普通CCD实现百万帧/秒超高速成像的时序驱动技术

提出了基于普通CCD的掩模式成像技术来大幅提高CCD的图像获取速度,实现百万帧/秒的CCD时序驱动方法。介绍了加掩模后CCD的工作过程,利用掩模把普通CCD的光敏区划分为带有存储区的像素阵列,实现了普通CCD的片上存储功能。分析了利用普通CCD实现百万帧/秒超高帧频的时序驱动方法,掩模形状决定了帧速,帧数和图像的分辨率。对系统的时序结构、电荷转移方式和驱动电路进行了说明,通过特殊驱动电路和图像处理软件设计实现了百万帧/秒的超高帧频。最后,对驱动时序进行了仿真和实验验证。采用条状孔阵列掩模,基于普通CCD图像传感器进行了百万帧/秒工作速度的验证,获得了14幅79pixel×79pixel的图像,其帧频达到200×104 frame/s。文章所述技术具有一定的通用性。     

一种基于FPGA和ARM的线阵CCD图像采集系统设计

设计了一种基于Altera的FPGA芯片EP4CE10F17C8以及基于Cortex-M3构架的ARM处理器STM32F103VE,该系统通过FPGA对线阵CCD进行时序的驱动,并完成像素信号的采集、硬件处理以及传输工作。ARM作为FPGA的外挂处理器,实现数据信息的软件处理以及对整个系统的控制。介绍了该系统的基本原理,并给出了详细的基于FPGA和ARM的软硬件联合设计方案。     

面阵CCD彩色视频图像实时采集系统的设计

为了实现用面阵CCD实时采集彩色视频图像,设计了一种彩色视频图像实时采集系统。在分析SONY面阵CCD器件ICX424AQ的结构参数和彩色视频图像采集原理的基础上,实现了CCD控制时序的产生和整个采集系统的时序控制逻辑。分析了CCD器件的主要噪声来源,采用相关双采样技术滤除了视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高了系统的信噪比。由于采用的面阵CCD芯片表面覆盖有Bayer彩色滤波阵列(CFA),因此每个像素点只有一个颜色分量。为了获得全彩图像,采用一种改进的双线性插值算法来获得每个像素点上丢失的色度信息,较好地兼顾了插值效果和硬件实现复杂程度。该设计采用CCD逐行扫描工作方式,曝光时间为0.32ms时,所有像素信号可依次读出。整个系统采用FPGA作为核心控制器件,读取的CCD信号经过插值处理,实时地通过发送芯片SiI1162以DVI格式发送到TFT-LCD屏上显示。     

基于线阵CCD的高反射物体图像采集设计与实现

介绍了一种应用于高反射物体金属标牌的图像采集装置,详细介绍了线阵CCD驱动电路的设计以及CCD信号的处理,并给出了时序仿真图形和程序流程图,最后通过对比实验,证实了该图像采集装置优于普通采集装置。     

一种积分时间可调型线阵CCD的改进驱动方案

为了提高积分时间可调型线阵CCD的时序调整灵活性和驱动程序的可移植性。根据积分时间可调型线阵CCD芯片的工作原理,在光积分栅电极脉冲的低电平区附近,对转移栅脉冲的时序加以改进,提出了一种新的驱动时序设计方案。程序设计语言使用了硬件描述语言Verilog,采用Modelsim软件对东芝公司的TCD1304AP时序方案进行了功能仿真,并针对ALTERA公司的EPM240T100C8N芯片进行了适配。仿真结果和硬件实验结果表明该方案正确,其具有可控性好、可移植性好、开发效率高的特点。