基于FPGA的线阵CCD驱动时序及模拟信号处理的设计

为保证线阵CCD在图像测量中正常、稳定工作,必须设计出适合其工作的时序驱动电路.在分析TCD1501D线阵CCD驱动时序关系的基础上,通过分析CCD输出的图像信号[1],给出了内、外相关双采样的时序控制.最后,利用quartus7.2软件平台结合VHDL语言进行开发,对所需驱动脉冲进行仿真设计.仿真结果表明,该驱动电路简单、功耗小、成本低、抗干扰能力强,适用于设备小型化的要求.     

基于FPGA的面阵CCD成像系统设计

采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为图像传感器,设计了一款新型CCD成像系统。以Altera公司的FPGA芯片EP1C12F256作为时序发生器产生CCD驱动信号。采用相关双采样技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高信噪比。在QuartusⅡ9.1开发环境下采用VHDL编程,并利用Modelsim SE 6.5仿真软件进行仿真测试。实验结果表明,所设计的时序满足ICX415AL的时序要求,在29.5 MHz的时钟驱动下,每秒输出50帧图片,能满足高速跟踪要求。     

基于FPGA的线阵CCD驱动时序及模拟信号处理的设计

为保证线阵CCD在图像测量中正常、稳定工作,必须设计出适合其工作的时序驱动电路。在分析TCD1501D线阵CCD驱动时序关系的基础上,通过分析CCD输出的图像信号[1],给出了内、外相关双采样的时序控制。最后,利用quartus7.2软件平台结合VHDL语言进行开发,对所需驱动脉冲进行仿真设计。仿真结果表明,该驱动电路简单、功耗小、成本低、抗干扰能力强,适用于设备小型化的要求。     

基于FPGA的高速长线阵CCD驱动电路

高速长线阵CCD相机主要用于航天推扫系统等高速图像数据的采集。本文以DALSA公司生产的IL-P4线阵CCD为例,研究了一种基于FPGA的高速线阵CCD驱动电路的设计方法,首先,分析了线阵CCD的基本结构和工作原理,并阐述了IL-P4驱动信号的时序要求。在ISE 13.4开发系统上,运用Verilog描述的分频器,设计了基于Xilinx公司的Spartan 3E平台的驱动电路。最后,采用ISIM软件进行仿真,并用示波器测试出FPGA输出的驱动脉冲。仿真和实验结果表明,FPGA输出结果完全符合IL-P4的高速驱动信号时序要求。本研究对长线阵高速CCD驱动电路的设计与实现具有较好的参考价值。     

大面阵CCD相机在靶场测量经纬仪中的应用设计

在光电经纬仪改造过程中,提出了一种以大面阵PanteraTF1M60相机作为光电经纬仪数据录取器件,以工控机为数据存储处理平台的数字化数据采集记录系统。通过对相机应用的研究和图像数据存储模式的设计,本系统工作在外触发同步模式下,采用图像数据的双缓冲区模式及优化的虚拟一起界面设计。结果表明本系统实现了数据图像高速无压缩存储,系统具有外触发同步精度高、存储数据准确、图像实时监视,满足光电经纬仪技术指标要求。     

基于FPGA的大面阵CCD高帧频驱动电路设计

介绍了Dalsa公司的33M像素大面阵CCD的内部结构,着重分析了该款CCD的驱动时序.针对大面阵CCD图像传感器帧频较低的缺点,设计了基于现场可编程逻辑门阵列的驱动电路.改进了CCD芯片的偏置电压电路,提出了4 路同时输出以提高帧频的电路设计方法,最高帧频可达2.7帧/s ,相比单端输出时的0.7帧/s提高了约4倍.选用FPGA作为核心器件,使用VHDL语言设计驱动时序,在ISE和Modelsim环境下对所设计的驱动时序发生器进行仿真实验.实验结果表明,所设计的驱动电路能够满足大面阵CCD高帧频应用.     

CCD观测相机视频处理电路的设计

在讨论传统的CCD观测相机视频处理方式的基础上,设计了以高集成度的专用CCD视频信号处理芯片VSP2212为核心的CCD观测相机视频处理电路方案.对所设计的视频处理电路进行了软硬件联调测试,仿真和实验结果表明,该系统集成度高,功耗小,运行稳定,噪声低,使CCD观测相机朝着轻最化、小型化方向发展奠定了良好的基础.     

基于FPGA的面阵CCD驱动电路的设计

介绍一种面阵CCD传感器TH7888A的原理和性能,分析其对驱动信号的时序要求,选用FPGA器件作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动信号时序进行硬件描述,针对Xilinx公司的Spartan3系列芯片进行仿真及配置;选用LM117提供CCD所需的偏置电压,EL7212提供驱动。系统测试结果表明,该CCD驱动电路可以满足CCD的工作要求。     

CCD遥感相机视频电子系统FPGA软件集成化设计

为满足CCD遥感相机视频电子系统集成化、小型化的需求,提出一种FPGA软件集成化设计方法,将传统视频电子系统中焦平面软件、信号处理软件和积分时间软件三部分软件集成在一片FPGA中。通过软件模块标准化使软件结构更加优化,可靠性更高。实际应用表明,该软件集成化设计能够实现焦平面软件、信号处理软件和积分时间软件的全部功能,简化了硬件电路的同时提高了软件集成度,具有很高的工程应用价值。     

基于FPGA的面阵CCD驱动及快速显示系统的设计实现

为了实现面阵CCD传感器采集的数据在TFT液晶屏上的快速显示,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的快速显示系统。利用FPGA构建软核处理器(NiosII),采用专用IC模块AD9929作为CCD驱动与处理芯片,并依据TFT液晶屏和芯片AD9929的接口时序设计驱动电路,利用DMA技术实现采集数据的快速显示。电路的测试结果表明,利用该方法可以把面阵CCD传感器采集的数据快速显示在TFT液晶屏上,在工业现场监视场合具有广泛的实用性。     

基于CPLD的面阵CCD驱动电路设计

在透射电子显微镜相机的研制中,针对SONY行间转移面阵CCD ICX285AL图像传感器,设计了一款基于CPLD的面阵CCD驱动电路。以Altera公司的CPLD芯片EPM570T100作为时序发生器产生CCD驱动信号和相关双采样控制信号,并搭建了驱动器电路和直流偏压电路。在QuartusⅡ13.1开发环境下利用Verilog HDL语言编程,并利用Model Sim SE 10.1进行仿真测试。实验结果表明,以CPLD为核心的驱动电路能够产生符合CCD要求的驱动脉冲和偏置电压,可稳定地输出CCD视频信号。     

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。     

CCD相机的BUCK-BOOST型稳压电源设计

根据CCD工作过程及其耗能特点,应用BUCK—BOOST开关稳压控制器LCT3780控制的级联式双向BUCK—BOOST电路,设计了一款针对CCD相机的高性能稳压电源。利用LTspice仿真软件对开关稳压电路进行了仿真,主要对不同输入电压时的输出电压和有大突变负载时的稳压能力进行了仿真,并通过实验进行了测试。     

基于FPGA的全帧CCD驱动设计

以加拿大Dalsa公司的全帧CCD图像传感器FTF4027M为例,在研究了全帧CCD结构和驱动时序的基础上,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动脉冲设计方法.选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Quartus Ⅱ 5.0对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的FPGA器件EP1C3T144C8进行了适配.实验结果表明,设计的驱动电路可以满足其全帧CCD的各项驱动要求并且具有设计灵活、硬件调试简单的优点.     

基于共模扼流圈的高速CCD驱动电路

为了降低CCD驱动电路的功耗,设计了基于共模扼流圈的CCD驱动电路。采用CCD驱动器产生低电压的驱动信号,然后利用共模扼流圈进行电压幅度的放大。由于CCD驱动器的电压幅度降低了,使得CCD驱动器的自身功耗大幅度下降。由于共模扼流圈的差模电感很小,有效地避免了和CCD的容性负载产生谐振,因此可以保证驱动信号的质量。对设计的电路进行了电路板制作和测试。实验结果表明,该电路在保证驱动信号质量的前提下,可以有效地降低驱动电路的功耗。     

基于双单片机的线阵CCD驱动及信号处理系统

针对线阵CCD器件的驱动和信号处理,使用了2片STC11F02单片机,一片产生CCD驱动时序信号,另一片负责测量控制及与上位机进行通信。采用硬件的方法对CCD输出信号进行处理,直接得到光斑中心位置,不需要进行A/D转换。试验结果说明测量精度可达0.007 mm。该电路成本低,体积小,速度快,可广泛应用于基于线阵CCD的非接触式几何量测量。     

基于FPGA的CMOS工业相机设计

针对传统的工业相机成本高昂、灵活性差的缺点,设计了基于FPGA的CMOS工业相机。在分析工业相机原理的基础上设计了CMOS工业相机的硬件电路,利用FPGA配置图像传感器并采集图像数据,然后在FPGA中缓存处理,最后通过Camera Link接口输出图像数据。仿真结果显示,该相机可以以20 f/s的帧频输出960P的图像数据,同时该相机可稳定连续工作,相机可将图像处理算法移植进来,有着较好的灵活性。