基于FPGA的大面阵CMOS相机高速率电子学系统设计

目前深空遥感探测多采用CCD作为高分辨率相机的传感器,相较于CCD,面阵CMOS驱动更简单、功耗更低、抗辐射能力更强,是深空遥感探测目前的发展趋势。为此,本文基于CMOSIS公司生产的型号为CMV20000,图像分辨率为5 120×3 840的CMOS探测器,设计完成了一个大面阵CMOS高分辨率相机,图像分辨率为5 120×3 840。详细阐述了以FPGA为核心的电子学系统的整体结构,结合CMV20000的工作模式和时序电路,实现了高分辨图像的高速传输以及数据校正。试验结果表明,设计的相机系统方案合理,解决了CMV20000数据无法对齐的数据校正问题,系统运行稳定可靠,安装光学系统后能够获取高质量图像。     

基于AM41V4传感器的高清高速CMOS相机系统设计

为满足国防、科研及工业中快速变化场景拍摄时,更高帧频、更大分辨率的要求,研发了一款高清高速相机。该文介绍了高分辨率高帧频CMOS图像传感器芯片AM41V4的功能与特点,并基于该芯片设计了一套高分辨率高帧频的相机系统,该系统使用FPGA作为整个系统的时序控制核心,以DDR动态存储器作为成像暂存器,可以依据试验场合的具体拍摄要求实现灵活多变的工作模式。相机系统在图像分辨率为1 920×1 080时帧频可达1 000fps,并具有实时监视功能。该系统具有拍摄速度快、成像清晰、高性能、灵活性好等优点,适用于高速运动目标的快速捕获与拍摄记录。     

基于FPGA的CMOS图像采集系统设计

随着CMOS集成电路工艺的不断进步和完善，另一种获得图像数据的技术——CMOS图像传感技术发展十分迅速。本文以CMOS图像传感器OV7649为例，主要研究CMOS图像传感器的一般特征及其使用特点，并在分析OV7649输出格式和输出时序的基础上，结合FPGA芯片，设计了图像采集系统。     

基于FPGA的CMOS线阵图像传感器数据采集系统设计

针对日本滨松公司的CMOS线阵图像传感器G9214-512S,设计基于FPGA的同步工作模式的图像数据采集系统,使用VHDL语言对此系统进行描述,并用Xilinx ISE Design Suit自带的ISim软件对设计的时序进行仿真。采用Xilinx公司的Spartan 3 XC3S200A-4VQ100进行FPGA配置和验证,仿真结果表明该数据采集系统的时序正确,具有较高的实用价值。     

基于USB的CMOS阵列图像采集和处理系统

设计并实现了一种CMOS图像传感器阵列的图像采集和处理系统,采用CMOS芯片KAC-9618采集图像,在FPGA的时序控制下,通过USB2.0传输控制芯片CY7C68013A来传输数据,然后在PC端进行处理.     

基于FPGA和EPP技术的CMOS图像传感器高速数据采集系统

本文介绍FPGA和EPP(增强型并行口)相结合技术对OV7620CMOS图像传感器进行高速数据采集,提供一种利用PC机外设对图像采集的解决方案.该设计方案已应用在隧道的平行度检测的试验中,并获得良好效果.     

基于FPGA和EPP技术的CMOS图像传感器高速数据采集系统

本文介绍FPGA和EPP(增强型并行口)相结合技术对OV7620CMOS图像传感器进行高速数据采集,提供一种利用PC机外设对图像采集的解决方案。该设计方案已应用在隧道的平行度检测的试验中,并获得良好效果。     

基于FPGA的星载成像系统设计

针对卫星上相机成像噪音高、灵敏度低以及国外垄断的问题,提出一种基于FPGA和国产CMOS图像传感器的空间相机成像系统设计,应用于小卫星的空间成像。系统采用高分辨率的国产CMOS图像传感器作为成像元件,使用Spartan-6系列的FPGA作为主控芯片,CMOS输出图像信号进入FPGA进行缓存和排序,再通过Camera Link接口发送到上位机。实验结果表明,系统能采集到2 048×1 024像素大小的图片,图像信噪比高于36 d B,优于CMOS传感器技术手册提供的参考值31 d B,成像效果良好,能满足小卫星的空间成像要求。     

基于CPLD的面阵CMOS图像传感器的驱动时序设计

在分析LUPA300型面阵CMOS图像传感器驱动时序关系的基础上,设计了此面阵CMOS图像传感器的驱动时序.选用CPLD器件作为硬件设计平台,试验VHDL语言对驱动时序进行了硬件描述,采用Quartus Ⅱ对所设计的驱动进行了功能仿真,并针对ALTERA公司的EPM1270T144C5进行了RTL级仿真及配置.系统测试结果表明,所设计的驱动时序可以满足面阵CMOS图像传感器LUPA300的各项驱动要求.     

高分辨率大面阵微型相机设计

小型化相机是支持低成本微型飞行器或微小卫星对地观测等多项应用的关键设备,由此提出了一种高分辨率大面阵的小型化成像系统。首先预估了该成像系统用于目标观测的像元分辨率和幅宽。然后阐述了该系统的电子学方案,对其中的关键芯片OV14825的工作原理进行了介绍,并分析了基于FPGA的串行差分数据接收转发的软件设计。最后基于设计的相机样机开展了成像实验,在13m成像距离条件下获取图像分辨率优于0.5mm,而且图像细节丰富,层次分明,证明该方案切实可行。高分辨率大面阵微型相机具有很好的应用价值。     

CMOS图像传感器的图像采集系统的研究与实现

研究一种基于USB2D的CMOS图像传感器的图像采集系统的实现方案.以xilinx公司的FPGA芯片为核心控制芯片,Cypress公司的CY7C68013为USBZ0接口芯片.主要介绍了CMOS图像传感器外围电路设计、FPGA芯片与CMOS图像传感器接口电路设计、FPGA芯片与USB模块的接口电路设计.所设计的采集系统功耗低、成本低、可扩展性强.     

基于CMOS图像传感器的多斜率积分模式

CMOS图像传感器由于器件本身的特点,相比CCD传感器,其动态范围较小。以CYPRESS公司生产的高性能CMOS图像传感器IBIS5-A-1300为研究对象,对其多斜率积分原理进行研究,提出了采用同步快门多斜率积分的方法来扩展CMOS图像传感器的动态范围。以FPGA+DSP为系统的硬件处理平台,给出了多斜率积分驱动时序的具体设计思路和方法,并在QuartusⅡ7.0环境下对所设计的驱动时序进行功能仿真。采用所设计的多斜率积分时序驱动,将CMOS图像传感器的动态范围由原来单斜率积分模式下的64 dB扩展到了90 dB。实验结果表明,采用多斜率积分模式可以实现动态范围扩展的要求。     

基于FPGA的CMOS采集控制模块设计

文中研究一种基于FPGA和CMOS图像传感器的图像采集处理系统的实现方案。在FPGA硬件模块的基础上(采用的FPGA芯片是Altera CycloneⅢEP3C5E144C8N),通过SCCB串行总线写CMOS摄像头OV7670传感器中的寄存器,来控制OV7670的工作,然后FPGA根据同步信号采集原始图像,存储到SDRAM模块中,通过串行接口再传输到LCD液晶显示屏幕中。经实验验证,最终结果满足要求。     

基于USB2.0与LabVIEW的高速数据采集系统设计

计算机对信号进行分析和处理依赖于数据的采集,而现有的数据采集卡成本高,接口复杂,不易扩展。采用USB控制器和FPGA为核心设计系统的硬件平台,再结合LabVIEW设计用户应用程序、NI-VISA开发USB驱动程序,最终实现高速数据采集系统的设计。实验结果表明,系统集成度高,结构灵活便于扩展,达到了30Mbit/s的可靠数据传输速度。     

高分辨率双快门模式CMOS图像传感器控制电路的设计与仿真

主要介绍了一种可用于空间信息获取的高分辨率双快门模式CMOS图像传感器,分析比较了该CMOS图像传感器卷帘式和同步式两种快门模式的工作原理和特点,设计了两种快门模式的时序控制电路并进行了仿真和验证,结果表明了控制电路设计的正确性,并可适用于空间微纳型卫星的成像系统。     

基于相对比率的高帧频图像采集器设计与实现

为了在机器视觉应用中是实现高动态范围（high dynamic range,HDR）图像采集,提出了一种基于检测像素相对比率的新型图像采集系统。提出的图像采集器使用全差分电路检测信号比,由基于数字计数器的紧凑列并行读出电路捕捉像素的脉冲宽度调制输出。并设计了相应的光电流比检测像素方法,能独立地捕捉局部场景特征。实验结果显示提出的COMS图像传感器性能较好,当标称帧频为9600帧/秒时,提出的32×32像素阵列原型CMOS图像传感器消耗了4 mW的功率;当最大帧频为24000帧/秒时,此图像传感器消耗了6.8 mW的功率。     

基于FPGA的工业数字摄像机系统的设计

针对传统工业数字摄像机的灵活性差、实时性差等缺点,设计了一种基于FPGA的工业数字摄像机系统。将工业数字摄像机与FPGA结合起来,利用FPGA通过I2 C总线接口控制器控制图像传感器采集图像数据,然后将Bayer格式图像转化为RGB格式图像,通过调用Altera IP核DDRII SDRAM controller with ALTMEMPHY和FIFO存储器设计了DDR2SDRAM的接口,将图像数据缓存到DDR2存储器中,最后通过SPI总线接口在液晶屏上显示图像,可达到53帧/s图像的速度。系统代码共需约5 000个逻辑单元,3 704个寄存器,117个引脚。将设计代码下载到系统芯片中后,系统可以清晰显示所拍到的画面。设计结果表明,基于FPGA的工业数字摄像机设计灵活,易于移植,可实现高速图像采集和传输。