基于CMOS图像传感器和USB接口的成像系统的研究

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	基于CMOS图像传感器和USB接口的成像系统的研究
	许哲
学位类型	硕士
导师	张伯珩
	2008-06-01
学位授予单位	中国科学院西安光学精密机械研究所
学位授予地点	北京
学位专业	图像处理
关键词	Cmos图像传感器 Cpld Usb2.0 卷帘快门同步快门
摘要	高性能低成本的视频系统在工业、军事、航空航天领域中需求巨大，近年来CMOS图像传感器CIS（CMOS Image Sensor）技术迅速发展，在集成度，工艺复杂度，功耗，成本和开发周期等方面相比CCD具有明显的优势。因此，通过对基于高性能指标CMOS图像传感器成像系统进行研究和开发，迅速掌握核心技术，积累必要的技术储备和经验，对满足我国将来在相关领域的需求有着积极的推动意义。计算机技术的发展，对外围设备的接口技术也提出了更高的要求。通用串行总线（Universal Serial Bus）具有即插即用、热插拔、传输可靠、速度快、总线供电等诸多优点，使得它在计算机外围接口中占据了越来越明显的优势。目前，各种计算机，尤其是个人电脑及其外围电子设备大量采用标准USB接口，标准USB接口已经成为必须的接口之一。本文研究了CMOS图像传感器的发展历程及现状、工作原理、性能特点，着重分析了CYPRESS公司的IBIS5-A-1300型CMOS图像传感器，并以此芯片为核心完成了成像系统的设计。以MAXⅡ系列CPLD芯片EPM570T144C5为平台，完成了CMOS图像传感器的驱动时序设计，并且利用有限状态机的方法实现了传感器的卷帘快门模式、同步快门单斜率和多斜率光积分模式设计。基于CY7C68013芯片设计USB2.0传输接口，实现图像信号的高速传输。硬件上将图像传感器成像模块和时序控制模块分离设计，PCB采用四层板双面元器件的制板结构，利用低压差稳压器（LDO）对系统供电。使系统具有高集成度、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。同时基于Matlab平台设计了直观的灰度图像处理软件。本文最后对系统做了总结，指出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。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/14206
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	许哲. 基于CMOS图像传感器和USB接口的成像系统的研究[D]. 北京. 中国科学院西安光学精密机械研究所,2008.

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