256×256高帧频可见光CCD的研制

采用三相全帧帧转移结构和常规的CCD工艺,设计并研制了一种高速摄像用256×256元高帧频可见光CCD成像器件.器件光敏元采用MOS结构,尺寸为10μm×10μm,4信号抽头输出,占空比100%.测试结果表明,器件工作波长为0.4～1.1 μm,光灵敏度为0.05 lx(峰值波长处,积分时间40 ms),帧速为500帧/秒,动态范围大于等于54 dB,响应非均匀性小于等于2%.     

高帧频CCD图像传感器驱动时序设计

针对某高帧频CCD可见光相机的设计要求,提出一种可行的驱动时序设计方法.采用Samoff公司的VCCD512H面阵CCD传感器.结合多通路数据传输的思路分析了传感器驱动时序关系,以Xilinx公司的FPGA芯片XQ2V3000作为时序发生器并实现数据缓存,从而实现了时序发生器与数据缓存的一体化设计.在Xilinx-ISE9.1i开发环境下采用VHDL语言编程,通过Modelsim SE6.2b实现仿真,结果满足设计要求.     

高帧频CCD相机的抽帧显示技术

针对高帧频CCD相机的输出在普通监视器上不能显示的问题,研究了一种抽帧显示技术,以实现高速实时显示.采用现场可编程阵列(FPGA),将高帧频的图像数据进行行场标准制式的转换.转换后的数据经数模转换器转换成模拟信号,该模拟信号再与符合标准PAL电视制式的复合同步信号相混合,直接输出到普通监视器上显示CCD采集的图像.该显示技术不仅成本相对低廉,而且系统整体轻便,便于非办公室的场合应用.     

高帧频低拖尾帧转移CCD驱动技术

帧转移CCD在先进高光谱遥感技术中具有非常重要的应用价值,而拖尾问题是其在高光谱成像等高帧频应用中存在的最大障碍之一。为了减小拖尾的影响,建立了驱动器、PCB传输线及CCD内部结构一体化的驱动信号传输模型,比传统模型能更准确地预测CCD内部和外部的驱动信号波形;仿真对比了各种典型参数对CCD驱动信号波形的影响,仿真与实测结果具有很好的一致性。根据仿真结果进行了高帧频帧转移CCD驱动电路的优化设计,实现了100 ns的行转移时间,在500 fps的帧频下获得了拖尾系数小于1%的驱动效果,为进一步提高CCD的工作帧频提供了保障。     

CMOS 64×64焦平面高帧频摄像机的研制

给出了CMOS 64×64焦平面高帧频摄像机的电路框图,叙述了摄像机的工作原理.详细地叙述了焦平面、探测器响应度、信号读出电路的设计以及摄像机的可靠性设计,并给出了焦平面的工作时序图.     

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.     

高帧频CCD数据采集处理系统的设计

针对某高帧频CCD相机的设计要求,提出一种可行的CCD数据采集处理方法.由FPGA为CCD、A/D变换器提供控制信号,利用多通路数据传输的结构实现了高速图像数据的同步采样,并由高速A/D芯片AD9942实现数据的模/数转换.创新性地将控制信号和数据缓存集成在一片FPGA上,仿真结果能够很好地实现CCD高速数据采集处理.     

高帧频面阵CCD探测器应用技术研究

分析了高帧频帧转移面阵CCD的工作机制,设计了驱动电路和信号处理电路,获得了帧频为130帧/秒的高清晰图像,并提出了一种采用遮光板来提高帧频的新方法.该方法将帧频提高到了400帧/秒,具有较高的有效曝光比,并进一步改善了图像的质量.     

高分辨率大面阵CCD相机的高帧频设计

目前采用高分辨率全帧CCD FTF4052作图像传感器的航拍相机帧频一般不超过1 f/s,不能满足高帧频应用.文章对FTF4052基本驱动电路进行了改进,利用CCD四个输出放大器进行同时输出,使最高帧频达到了3.4 f/s.介绍了四路输出时CCD驱动时序、前端处理电路、直流偏置电路、接口电路等的设计.改进后的驱动电路能满足多种航拍相机的应用要求.     

基于CPLD的高帧频CMOS相机驱动电路设计

依据Micron公司MI-MV13型高帧频互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器驱动控制时序关系,设计了高帧频相机驱动控制时序.选用Actel公司复杂的可编程逻辑器件及其开发系统,并利用硬件描述语言实现了驱动时序及控制时序.实验表明,设计的控制驱动时序完全能满足图像传感器的要求.     

高帧频数字摄像机显示系统设计

以Camera Link接口的高帧频数字摄像机具有输出帧频高、数据量大的特点,常规的监视器无法直接显示,限制了其在实时监测方面的应用,因此,高帧频数字摄像机的实时全分辨率显示具有重要意义。本文分析了高帧频摄像机数字口输出工作时序,针对其数据量大的特点,提出利用FPGA外部扩展SDRAM的方式存储缓冲图像数据的解决方案。该方案可灵活抽取SDRAM存储的部分数据帧来显示,实现高速图像数据流的帧频变换和时钟域变换,在相应的显示时序控制下,通过DAC转换成VGA视频格式以满足显示设备的需要,实现视频图像的稳定显示。     

一种高帧频数字相机实时显示系统的研制

针对高帧频数字摄像机没有模拟输出,不能在普通的视频监视器上显示的问题,研究设计了一种用于高帧频数字摄像机的实时显示系统.利用FPGA实现相应的转换控制,实现方法是将数字摄像机输出的图像数据,首先进行Camera Link标准到TTL标准的转换,转换后的数据存储在FPGA中的双端口存储器中.然后对存储器中的图像数据按一定标准进行读取,并经过数/模转换产生模拟信号,叠加符合国家标准的视频同步信号,最后转换成为标准视频信号,可在普通监视器上显示图像.另外变换后的信号有利于远距离传输,并且可使系统调光时采用普通视频信号检测.采用此种小型系统能使非标准摄像机应用得到进一步扩展.     

基于 Camera Link 接口的高帧频数字图像采集显示系统

设计了基于 FPGA 的嵌入式图像采集显示系统,并对该系统采用的接口协议、匹配端口和软硬件架构进行了研究.给出了系统各个功能模块的设计方法,对系统中接口模块的信号时序和图像数据缓存处理架构进行了软件编写及仿真.实验结果表明:满足了降低成本、节约空间、提高系统稳定性和工作带宽的要求.     

高帧频HFR电影电视影像发展与探究

新媒体、新技术大量涌现并在电影电视行业中大量使用。在强有力硬件计算能力和传输速度的支撑下,人们渴求更高品质的影像清晰度和真实感。本文从视觉感知原理、画面质量指标等方面探讨了高帧率(HFR)对影像质量的影响、当前相关技术发展的动机和存在的争议,并展望未来影像发展的方向。     

基矛CPLD的高帧频CMOS相机驱动电路设计

依据Micron公司MI-MV13型高帧频互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器驱动控制时序关系,设计了高帧频相机驱动控制时序。选用Actel公司复杂的可编程逻辑器件及其开发系统,并利用硬件描述语言实现了驱动时序及控制时序。实验表明．设计的控制驱动时序完全能满足图像传感器的要求。     

高帧频CCD光纤传输系统的设计与实现

介绍采用光纤传输方式实现两路1000f/s高帧频CCD的数字化信号远距离传输,阐述了系统的原理及硬软件实现方法.目前实现了 15 km以上的远距离传输和计算机实时显示.整个系统主要包括了数字信号复用、光发射、光接收、解复用以及PCI数据传输卡等部分.     

基于SOPC的高帧频数字图像采集显示系统

为了代替PC机对高帧频数字图像进行实时采集显示,使用片上系统(SOC)和可编程片上系统(SOPC)的设计方法,设计了基于NiosⅡ软核的嵌入式图像采集显示系统。依据系统功能需求设计出系统架构,给出了系统各个功能模块的设计方法,对系统中接口模块的信号时序和图像数据缓存处理架构进行了软件编写及仿真。描述了应用该系统所进行的高帧频图像采集显示实验,并分析了系统性能。实验结果表明:对于帧频高达1 230帧/s、分辨率为128×128的图像源,该系统可以对其进行实时的采集显示。满足了降低成本、节约空间、提高系统稳定性和工作带宽的要求。     

基于嵌入式的高帧频图像压缩处理装置的设计

针对某些火箭或导弹发射后需要将捕捉到的图像进行压缩处理的需求,设计了一种以FPGA为主控芯片ADV212为压缩电路核心的高帧频图像压缩处理装置,该装置实现了图像采集、存储、压缩电路的设计,逻辑控制部分划分了LVDS图像采集模块,存储芯片缓存模块ADV212压缩模块等对图像信息进行处理,最终使捕捉到的图像经过压缩处理后显示出较好的效果? 经过多次的实验测试及仿真,该装置可达到最高100帧/ｓ的压缩速度且能实时处理图像数据,解决了火箭发射过程中无法实时检测的问题,传回的图像解码后较为清晰,失真度较小,可靠性强。     

大规模高帧频读出电路高速数据传输模型研究

本文针对大规模高帧频读出电路的数字信号输出建立了高速数据传输模型.首先由集总参数模型得到传输电路3 dB带宽及响应时间常数与各器件参数之间的关系,指明了输出级MOS管的尺寸及传输线负载是决定高速时域响应特性的关键参数.进一步采用分布参数模型,利用Elmore延时模型更精确地确定了响应时间常数的数学解析式,获得了可使带宽...     

基于DMD的高帧频红外灰度图像播放器设计

由于红外系统复杂度越来越高,用靶场实验方式测试系统的性能指标已变得十分高昂,甚至无法实现。利用红外图像模拟器来测试红外系统的性能指标是一种经济、实用的办法。本文设计了一款基于DMD的8位灰度红外图像播放器,详细阐述了系统各功能模块的作用,并使用自制的红外热像仪测试了系统的相关性能指标。经测试播放器线性相关度为0.99997,图像非均匀性优于1.7%(含热像仪),图像帧频为252.5 f/s,能够满足大多数红外成像系统仿真与测试的需求。