基于FPGA的线阵型CCD驱动电路设计

CCD驱动电路的设计是实现CCD各种设计功能的关键性因素,只有对其驱动信号设计的严格把关,才会进一步保证CCD器件后续工作的开展。分析线阵CCD器件TCD1703C的驱动时序要求,采用QuartusⅡ软件,选用Verilog HDL语言设计了各路驱动时序信号。将程序设计下载到FPGA器件中,通过逻辑分析仪对输出信号进行了波形监测,验证了线阵CCD的驱动时序设计的可行性。将产生的驱动时序信号接入CCD器件,不同光照入射的条件下,CCD在驱动信号的驱动下,正常工作并输出了相应的视频信号。     

基于ARM7的线阵CCD信号采集系统设计

以ARM7内核微控制器LPC2148为核心,搭配CCD信号处理器AD9826,设计了一个线阵CCD信号采集系统.系统各部分的驱动时序都由LPC2148产生,采集到的数据通过USB向PC机传输,在PC机上的数据接收软件以坐标图的方式显示出CCD光敏面上各个像元上光强的大小.系统能够对CCD以及电路外围器件进行驱动和控制,同时也能采集到CCD输出信号,实现了CCD信号采集电路进一步的小型化和结构的简化,降低了成本.     

行间转移型面阵CCD图像采集系统的研究

详细介绍了一种行问转移型面阵CCD的图像采集系统的原理及硬件组成。设计了基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）的CCD驱动时序发生器及上电顺序可控的智能电源,采用视频处理专用集成芯片对视频信号进行去噪量化。测试结果表明该系统实现了对面阵CCD信号快速而准确地采集,其硬件电路结构简单、调试灵活、通用可靠,具有一定的实用价值和应用前景。     

基于线阵CCD的周视图像实时采集系统设计

为了获取具有较大视场的图像数据,设计了一种基于线阵CCD的高分辨率周视图像实时采集系统。完成了系统各硬件电路的模块设计,并采用VHDL语言编程设计了TCD1209线阵CCD驱动时序及A/D转换等控制时序。提出了基于VC多线程技术的线阵CCD图像动态实时采集的新方法,并详细介绍了在Visual C++6.0环境下,实时图像采集应用程序的实现过程。软硬件仿真与调试达到了预期的要求,完成了周视图像的实时采集,实验结果表明该方案具有一定的可行性。     

高速面阵CCD图像采集系统的设计

高速高分辨率CCD器件的实用化是近年图像采集领域的一个研究热点.选用科学级柯达新型高分辨率可见光面阵CCD KAI-0304设计了一种高速图像采集系统.该系统采用KSC-100作为时序发生器驱动面阵CCD和信号处理器AD9840A,实现对CCD面阵输出模拟信号的高速A/D转换,并将信号快速转存至片外SDRAM存储器,经USB采集系统将数据发送到计算机.系统采用相关双采样(CDS)技术滤除信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比,采集速度达40 Mbit/s,具有集成度高、低噪声、数据传输速度快等特点.经测试,系统工作稳定,为高端科学级CCD面阵的实用化提供了一种设计方案.     

基于PLD的CCD Sensor驱动逻辑设计

在分析面阵CCD图像传感器驱动时序的基础上,提出一种基于PLD（可编程逻辑器件）的新型面阵CCD驱动逻辑的设计方法,旨在改善实时图像采集系统的设计流程,提高系统的性价比和采集图像的质量。克服通常单片机驱动方式的频率低、速度慢的弱点,充分发挥PLD器件的高度灵活性、天然的并行性和快速成型等特点。针对Sony公司的面阵CCD芯片ICX285AL,利用Altera公司的CPLD芯片EPM3256AQC208和大型仿真设计工具QuartusⅡ8.0 s完成驱动逻辑设计、仿真,并且已经将该方法成功应用于工业摄像头的设计和研制过程中,获得良好的效果。     

基于FPGA的线阵CCD驱动设计

电荷耦合器件（CCD）作为一种新型的光电器件,被广泛地应用于非接触测量。而CCD驱动设计是CCD应用的关键问题之一。为了克服早期CCD驱动电路体积大,设计周期长,调试困难等缺点,以线阵CCD图像传感器TCD1251UD为例,介绍一种利用可编程逻辑器件FPGA实现积分时间和频率同时可调的线阵CCD驱动方法,使用Verilog语言对驱动电路方案进行了硬件描述,采用QuartusⅡ对所设计的时序进行系统仿真。仿真结果表明,该驱动时序的设计方法是可行的。     

CCD相机系统中驱动电路的设计

目前,线阵CCD图像传感器的种类很多,驱动时序的产生方法也是多种多样.CCD时序驱动电路的设计是CCD应用的关键,只有设计出符合要求的驱动时序,CCD器件才能稳定可靠的工作.常用的驱动方法存在某些缺点.在详细了解线阵CCD器件μPD795,分析其驱动时序与电路逻辑后,没有使用常规方法,而是使用CPLD进行功能的实现.该方法采用CPLD产生驱动,按要求写好VHDL代码产生可执行文件,通过JTAG接口下载到可编程器件中.实验结果表明该电路稳定可靠,在线阵CCD驱动电路中具有一定的代表性.     

基于CPLD的CCD驱动时序电路设计

为了克服早期电荷耦合器件CCD驱动电路体积大、设计周期长、调试困难等缺点,提出利用复杂可编程逻辑器件CPLD,结合硬件描述语言VHDL,实现线阵CCD的驱动时序电路设计。通过在Max PlusⅡ平台下对驱动时序仿真,并进行实际测量,结果表明该设计方案实现了对CCD器件的时序驱动。     

通用线阵CCD采集系统设计

针对设计微型光谱仪时常会根据需要更换CCD,PDA的现状,采用Cypress公司的AD2131Q和Cyclone系列FPGA设计适用于多种线阵CCD和小型面阵CCD的通用采集系统．设计16口入8口出异步FIFO,提供192Kb高速缓存空间。USB器件采用快速读入方式,极大提高了数据传输速度。系统实现了多种线阵CCD采集,同时也实现了相关双采样技术,具有快速、便捷、模块化的特点。     

线阵CCD数据采集与存储

在各种高精度线阵CCD的应用中，对像元输出信号进行快速采样、存储是很重要的一部分内容。以高精度线阵CCD TCD1501D为例介绍了一种基于SOPC技术的线阵CCD数据采集与存储系统的实现方法。在Altera公司的Cyclone EP1C6Q240C8上实现了CCD的驱动电路和A／D采样控制电路，使用两个小容量的FIFO和DMA方法完成了A／D转换结果的快速存储。设计简单灵活、集成度高、占用CPU时间少。     

一种高速光栅图像采集系统的设计

为了解决光栅测试复杂和测试设备昂贵的问题,设计了一种从采集到显示的光栅图像高速采集系统。该采集系统基于ARM微控制器STM32F103、USB2.0和线阵CCD芯片TCD1209D。通过ARM芯片的GPIO模拟CCD工作时序,用软件编程的方式配合辅助电路实现了其驱动时序。然后利用STM32F103的片内AD和USB2.0控制器,实现了CCD信号的采集和USB传输,在PC端编写了图像显示软件。结果表明,CCD输出带明暗条纹的光栅图像信号,通过USB传输,PC上的图像采集软件中能正确显示出该光栅图像信号的图像。     

基于DSP的线阵CCD数据采集系统设计

DSP系统具有高速、小型化、稳定性好、精度高和集成度高等特点.本文设计了一种基于DSP技术的线阵CCD数据采集系统,以TMS320VC5502型DSP和TLV1572型A/D转换器为例,分析了CCD输出数据和A/D转换数据的工作时序,详细介绍对线阵CCD输出视频信号的数据采集过程,并通过MAX232器件把采集结果传给PC机.该系统设计方案电路简单,可靠性好,易于实现,具有一定的通用性.     

应用于海洋观测的TDI-CCD驱动电路的设计

面阵CCD及线阵CCD不能胜任海洋目标观测的要求,选用具有高信噪比高灵敏度的时间延迟积分CCD(Time delay integration CCD, TDI-CCD)作为 探测器并实现其驱动电路。在图像采集过程中,TDI-CCD探测器使用两个读取端口输出。 该探测器驱动电路产 生TDI-CCD和A/D的驱动时序。CCD的模拟输出信号被A/D采样,转换成可被计算机识别 的数字信号。采用FPGA作为主控芯片,产生驱动时序,接收被A/D转换过的数字信号, 并发送图像至计算机。利用相关双采样(Correlated double sampling, CDS)技术滤除TDI-CCD模 拟输出信号的相关噪声,提高信号的信噪比。现场可编程门阵列(Field programmable gate array, FPGA)代码在ISE14.7下进行仿真,实验表明,研制的TDI-CCD驱动电路能够产生CCD要求的驱动时序。     

应用于LIBS的CCD光谱测量系统

为了探测激光诱导击穿光谱(LIBS)的信号,设计了CCD同步光谱测量系统。该系统采用高灵敏度的SonyILX554B线阵CCD作为光谱探测器,运用一种新的驱动方法,可灵活控制CCD的触发延迟时间和光积分时间,从而最大限度地滤除LIBS背景辐射的干扰,得到最佳的原子辐射信号,提高LIBS检测的灵敏度。通过测量各种样品的LIBS信号在不同延迟时间和积分时间时的谱线图,证实其在LIBS宽谱、快速测量中的有效性,为开发低成本LIBS测量仪提供了技术依据。     

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DSP和线阵CCD外螺纹几何参数非接触测量方法研究

为了提高外螺纹尺寸检测的精度并实现自动化测量,文章提出了基于线阵CCD的非接触测量方法,建立了包括图像数据自动采集和尺寸计算的测量系统,该系统通过控制高精度的线阵CCD扫描外螺纹在平行光场中的投影并结合光电编码器来获取螺纹图像。文章详细介绍了线阵CCD驱动电路的实现,以TMS320F2812为信号处理器的线阵CCD在线测量系统的硬件结构与软件设计。     

行间转移型面阵CCD成像系统设计

采用行间转移型面阵CCD KAI-1020作为图像传感器,以现场可编程门阵列（FPGA）为核心控制器,设计并实现了一个完整的成像系统。FPGA产生驱动时序、控制CCD上电顺序、调节曝光时间,并实现数据缓存。CCD模拟视频信号经过预处理,通过同轴电缆传输到CCD专用视频处理器进行相关双采样和模数转换,以10位像素深度输出到FPGA,数字视频信号经过差分芯片驱动以低压差分信号（LVDS）格式输出到数据采集卡。集成化视频处理电路提高了系统的信噪比,改善了成像质量。实验表明,CCD成像系统工作稳定可靠,像素读出时钟为10 MHz时,帧频为10帧/s。设计的CCD成像系统性能好、可靠性高、实现周期短,具有很强的可扩展性。     

线阵CCD参量测试系统

根据CCD光电参量的定义和测试方法,设计一种线阵CCD参量测试系统.硬件上该系统以LED为光源,用CPLD驱动线阵CCD采集光线,由USB接口传输数据;软件上用Veriolog HDL开发CCD驱动程序,keil C开发USB接口固件程序,VC 开发USB上位机驱动程序、界面操作及数据处理程序.该系统能够方便地观察CCD的驱动时序及输出信号,实现主要光电参量的测量,并且结构简单、操作方便,适宜高校实验室应用.