基于CMOS图像传感器LUPA300的成像系统设计

OPT OpenIR > 中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)

	基于CMOS图像传感器LUPA300的成像系统设计
	甘玉泉
学位类型	硕士
导师	高伟
	2009-05-01
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所.
学位专业	信号与信息处理
关键词	Cmos图像传感器 Lupa300 Spi 复杂可编程逻辑器件
摘要	近年来，随着CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)成像技术不断发展和完善，CMOS 图像传感器以其标准的半导体工艺、分辨率、动态范围和灵敏度等指标明显提高的优势占领了越来越多的市场。同时，与传统的CCD相比，由于CMOS图像传感器的特殊内部结构，使其抗辐照能力优于CCD图像传感器。它的低功耗使得在主要采用太阳能供电的航天卫星系统中，具有很大的优势。CMOS图像传感器具有低成本、简单的数字接口、高速率等特点，因此在航天领域得到广泛应用，尤其是在遥感相机、星敏感器等空间探测领域。本文通过对Cypress公司生产的CMOS图像传感器LUPA300进行研究，掌握以其为核心的图像采集系统的开发方法，为我国今后相应的航天设备的设计工作奠定了一定的基础。本论文主要研究以下几个方面的内容：首先介绍了CMOS图像传感器的发展历史、性能特点、工作原理，并对CMOS和CCD进行了比较；然后以Cypress公司的LUPA300图像传感器为核心，阐述了Cypress公司生产的LUPA300这款面阵CMOS图像传感器的结构、原理和性能。接着分析了其工作时序，用VHDL语言在CPLD上实现了传感器的时序设计。系统的硬件部分具体实现时，采用了前端图像传感器和后端控制的分离设计，前端图像传感器的PCB采用四层板的制板结构，后端控制PCB采用两层板结构，简化了设计难度。利用低压差稳压器实现对CMOS图像传感器的稳定供电，使系统具有高积分度、稳定性和灵活性的特点。实验证明，该系统工作稳定，功耗低，采集到的图像效果较好。本文最后提出了该系统的不足之处和改进方法。本系统的设计对于其他同类系统具有一定的借鉴意义。
学科领域	信号与信息处理
页数	74
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12342
专题	中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前)
推荐引用方式 GB/T 7714	甘玉泉. 基于CMOS图像传感器LUPA300的成像系统设计[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.,2009.

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