CPLD在CCD图像采集系统中的应用

介绍一种利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）来设计CCD图像传感器驱动时序和嵌入式图像采集系统控制逻辑时序的方法;分析TC237B图像传感器和VSP2210CCD信号专用处理芯片的时序;结合状态机的设计给出部分驱动电路的VHDL源代码描述和功能仿真波形;验证CPLD技术在嵌入式图像采集系统中的可行性。     

高分辨高灵敏度CCD图像传感器驱动时序设计

在分析面阵CCD图像传感器结构和驱动时序基础上,针对高分辨率高灵敏度ICX694ALG大面阵CCD图像传感器,研究其驱动时序发生器;以现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,通过Verilog HDL硬件描述语言对该驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ISE软件进行功能仿真,并针对XILINX公司的可编程逻辑器件XC3S1000进行了硬件适配;仿真测试表明,FPGA驱动时序发生器能够满足高分辨高灵敏ICX694ALG大面阵CCD图像传感器驱动要求,达到了设计要求。     

CCD时序驱动电路的设计

针对L3Vision CCD图像传感器,提出了时序驱动电路的设计方法.在分析CCD时序工作原理的基础之上,采用CCD驱动芯片EL7212和EL7155,完成了成像区、存储区和水平读出寄存器所需时序驱动电路的设计.仿真与实验结果表明:所提出的方法完全满足CCD各项驱动时序的要求.     

高速图像传感器VCCD512H驱动时序设计

介绍了一种面阵CCD图像传感器VCCD512H,分析了其驱动时序信号,选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用原理图和可视化硬件描述语言(VHDL)相结合的方法设计了其驱动时序,针对Xilinx公司的可编程逻辑器件XC9572进行适配,采用EDA软件对所设计的时序进行了仿真.仿真结果表明,该驱动时序的设计是正确的,可以满足CCD工作驱动要求.     

高帧频CCD驱动电路设计

为了实现由Kodak KAI0340D CCD(Charge Coupled Device)组成的新型图像采集系统,需要设计专门的CCD时序驱动电路。使用Xilinx Spartan3AN FPGA(Field Programmable Gate Arrays)设计时序产生电路,经过驱动芯片MAX4426和ISL55110驱动,再经过箝位电路箝位,得到了满足CCD要求幅度和时序的驱动信号。经实验验证该方法产生了满足CCD要求的驱动时序,实际测试时CCD帧频达到了205.6frame/s。     

高帧频CCD驱动电路设计

为了实现由Kodak KAI0340D CCD（Charge Coupled Device）组成的新型图像采集系统,需要设计专门的CCD时序驱动电路。使用Xilinx Spartan3AN FPGA（Field Programmable Gate Arrays）设计时序产生电路,经过驱动芯片MAX4426和ISL55110驱动,再经过箝位电路箝位,得到了满足CCD要求幅度和时序的驱动信号。经实验验证该方法产生了满足CCD要求的驱动时序,实际测试时CCD帧频达到了205.6frame/s。     

数字摄像机像素驱动时序的抗光晕技术

当景物中明暗亮度反差较大,而CCD传感器曝光时间较长时,图像中较亮部分将发生光晕现象.夜间行车,汽车的强光灯照明会造成典型的光晕现象,俗称"漏光".光晕问题是CCD图像采集系统中的一大难题,众多厂家、学者均在寻求最佳解决方案.分析了数字摄像机光晕现象产生的原因,通过改变像素驱动时序,消除强光区域的上部光晕带,改善采集图像的质量.     

基于线阵CCD光谱测量的尿液信息采集系统研制

针对目前尿液检测试纸的特点,提出一种基于CCD图像传感器的尿液信息数据采集系统。系统应用CCD图像传感器检测多波长LED照射尿液检测试纸后的反射光强度。采用CPLD芯片EPM7064s产生驱动信号控制CCD芯片TCD1209D,用ARM芯片STM32采集CCD输出的模拟信号。经测试,该数据采集系统可准确采集到尿液试纸反射光的光强变化,输出数据稳定可靠。     

基于FPGA的CCD局部图像读取系统的设计与实现

为加快图像采集速度和加强对图像有效信息的充分利用,提出了一种基于FPGA的CCD局部图像读取系统的设计方法。采用VSP01M01作为驱动芯片,完成双采样、模数转换、增益放大等功能,在模拟前端设计特殊时序直接驱动CCD以产生局部信号,以FPGA作为图像采集系统的控制核心,完成了对局部图像的快速采集。该系统已在对针布、接插件等特定工件的检测中实现,实验结果表明,该系统性能稳定、数据传输的实时性强、图像品质高,局部图像传输速度高达114fps,充分满足了工业现场对相机采集速度的要求。     

CCD时序电路与数据缓存器的一体化设计

在分析了Samoff公司的VCCD512H面阵型CCD图像传感器驱动时序关系的基础上,结合某CCD相机电子系统的总体要求,完成了基于FPGA驱动时序发生器与数据缓存器的一体化设计.选用Xilinx公司的XQ2V3000系列FPGA作为硬件设计平台,运用VHDL语言对驱动时序电路和数据缓存子系统进行了描述,并采用Alter公司的Ouartus Ⅱ集成设计软件对设计进行了RTL级仿真及配置.仿真结果表明,所设计的基于FPGA一体化时序与数据缓存子系统不仅可以满足CCD芯片和视频处理的时序要求,还可以与CCD相机控制系统进行可靠的串行通信,从而检测和控制相机的工作状态.     

基于AD9978A双通道的CCD相机设计

基于ADI公司的双通道、14 bit串行输出图像预处理芯片(AFE)AD9978A设计了一套CCD黑白数字摄像机电路系统。系统采用Dalsa公司的1 024×1 024帧转移面阵CCD FTT1010M作为图像传感器,采用专用集成芯片DPP2010A作为时序发生器,以FPGA为控制核心,并应用LVDS接口完成图像输出。针对CCD双通道输出时通道间存在的不均匀性问题,使用AD9978A在电路上给出了改进,并系统研究了该芯片复杂的寄存器配置问题。经验证,该系统能在不添加任何均匀性校正算法的情况下,输出均匀性良好的双通道图像。     

CCD相机功率驱动电路设计

由于一些CCD的驱动波形为双极性且电压幅值范围较宽,而目前的CCD驱动集成电路多为单电源工作且工作电压幅值有时候不能满足要求。针对这个问题,设计了新的CCD相机的功率驱动电路。该功率驱动电路采用电容耦合及二极管钳位方式对时序信号进行电平搬移,采用两个互补三极管轮流开关工作产生驱动波形。由于采用了较少的器件,提高了电路的可靠性,降低了系统的成本。对电路进行了分析,并在Cadence公司的OrCAD PSpice AD软件下进行了仿真。构建实际的电路和仿真结果一致。因此,当现有的驱动器集成电路不能满足要求时,可以使用该电路实现CCD相机的功率驱动。     

基于FPGA的高帧频面阵CCD驱动控制设计

针对面阵CCD KAI-1020在高帧频工作模式下的驱动要求,以FPGA作为控制单元及时序发生器,完成CCD高帧频工作模式下的硬件及软件设计,仿真验证了驱动时序的正确性,完成了硬件电路的调试与试验。成像实验表明,该设计满足了CCD KAI-1020在双端口输出模式下成像的各种驱动控制功能,图像分辨率为1 000×1 000,帧频达到48 f/s。     

一种自适应精确调节CCD曝光时间的方法

在设计微光CCD ICX659ALA的驱动电路和驱动时序的基础上,提出了一种自适应精确调节曝光时间的方法。它以CCD读出时钟周期为单位调节曝光时间,提高了系统的响应速度和对外界的适应能力。选用FPGA器件作为硬件设计平台,采用Verilog语言对驱动时序进行描述。在QuartusⅡ下的仿真结果和示波器观测结果表明设计的...     

EMCCD时序发生器的VHDL设计

具有电子倍增功能的CCD图像传感器在微光探测与成像领域获得了极大的成功。分析了该TC285SPD EMCCD用于微光成像时的控制要求,并结合模拟前端信号处理器AD9845B的时序控制要求,采用VHDL语言进行编程,实现了对该EMCCD的驱动控制。详细介绍了EMCCD时序发生器的VHDL设计方法和实现过程,在Quartus II环境下给出了系统的仿真结果,并对结果进行了分析讨论。     

线阵CCD光谱测量系统的驱动电路设计

以ILX554B线阵CCD为例,分析了该电荷耦合器件的工作原理及驱动时序,介绍一种线阵CCD光谱测量系统的驱动电路的设计方法。设计主要内容包括ILX554B线阵CCD驱动电路和输出信号处理电路。结果表明,各项参数及指标均符合实际工作需要。此设计发挥了单片机的优势,使驱动具有方便、灵活、可靠性高、成本低等优点,能够满足ILX554B芯片多路驱动时序的要求,已用于CCD荧光光谱测量系统中。     

基于时序相关双采样的紫外光谱CCD信号采集

目前采集CCD信号通常是使用双采样器来实现,仅适用于高频采样。为扩大采样频率范围和提高采集精度,采用了一种基于时序相关双采样的采集方法。时序相关双采样是在时序上分别选取CCD输出信号复位电平和信号电平中的2小段进行AD转换,转换后的数据上传到上位机上相减得到像素的实际灰度值。用紫外光源配合紫外滤色片进行了相应实验,结果表明,该方法能在不同频率下对紫外光谱CCD信号进行正确采集并成像。分析采集结果可知,该方法能消除信号电平和复位电平整体漂移产生的误差,抑制系统噪声。     

基于FPGA的自准直系统数据处理技术

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的CCD自准直测角系统.以FPGA作为系统处理核心;以自适应调节模块为CCD驱动发生器提供准确的波形时序;采用边缘检测算法获得图像的像元级边界;通过最小二乘拟合算法计算得到光斑圆心位置;利用VHDL语言以及MAX+plusⅡ软件完成了系统设计.系统测试和实验表明:所设计的片上系统具有高精度、高集成度的特点.     

CCD驱动电路设计对航空相机图像质量影响分析

CCD驱动系统作为航空数码相机的关键组件,直接关系到航空数码相机成像的质量.介绍了利用CCD专用外围芯片组来完成CCD外围电路的设计,并详细讨论了利用该芯片组设计大面阵CCD图像传感器外围电路时要注意的一些问题.从图像的质量和图像中出现的问题出发,来指导CCD驱动电路系统的设计,指出驱动电路设计和图像质量的相互影响关系...