文档介绍：北方工业大学
硕士学位论文
基于DM642的CMOS图像采集系统设计
姓名:曾建军
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:许芬
20070601
摘要传统的枷癫杉低尘哂兴俣嚷⒐δ芗虻ァ⑻寤蟆⒐拇蟮忍氐悖荒苈足日益发展的机器视觉应用的需要,尤其是在一些新型应用领域比如嵌入式视觉、智能监控方面的需要。本文利用公司的高性能砥骱透叻直媛蔆枷翊ǜ衅件设计并完成了一个数字图像采集系统。系统充分考虑了际跤隿枷翊ǜ屑术的优势及特点,把图像采集和图像预处理功能集中在一个模块实现,具有功能丰富、预处理能力强、接口灵活和扩展方便等优点。系统可以满足图象检测、图象压缩处理、远程监控、机器视觉、会议电视、道路交通管理等诸多视频,图象处理与传输领域应用的需求。论文详细且较全面地介绍了该数字图像采集系统的设计与实现过程,主要包括两大部分:一是关于系统硬件结构及各模块的原理及实现;二是对系统的软件构架、应用层软件设计和部分图像处理,预处理算法进行了描述。关键词:图像传感器枷癫杉枷裨ご
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学位敝储签名僻手捌期勺年吣⋯一签名像弘⋯。:巧辍墼挛学位论文版权使用授权书独创性声明含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得友王些太堂或其他本学位论文作者完全了解τ淹跣┨糜泄乇A簟⑹褂醚宦畚牡墓娑ǎ和借阅。本人授权直王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:电话:邮编:/
引言图像传感与图像采集系统是现阶段学术研究与工业应用的热点问题,随着微电子技术、大规模集成电路技术与图像传感器技术的高速发展,以及近年来在这些领域取得了突破性成果,工业监控、机器视觉及汽车检测等诸多领域对图像的采集与分析系统的各项性能指标的综合要求不断提高。而目前国内市场上的高性能数字图象采集处理系统基本上依赖进口,产品价格很高,一般的工业检测、视觉监控、智能导航等项目根本无法承受其高价格,进而影响了视觉监控系统的应用和工业过程智能控制技术的应用。与此同时,采用亚微米和深亚微米集成电路工艺制造的图像传感器芯片获得了迅速的发展和广泛应用,图像传感器技术已经日趋成熟,其成本不断下降,综合性能不断提高,已经在很多参数指标上达到或超过了非常成熟的枷翊ǜ器。因此,在大量应用需求及成熟技术与理论的前提下,采用高速高分辨率伽图像传感器及高性能砥鞴菇阊跹芯坑牍ひ涤τ玫氖滞枷癫杉低吵晌?赡与必要。』匕方荡笱妒宦畚
髀图像传感器是摄像器件的一种,是用半导体材料制作的,将图像信号转换为电信号的器件。其工作原理基于电荷存储原理,即结反向充电,然后在光照条件下放大,放电速度随光照强度的不同而不同“>欢ㄊ奔的放电,每个象素保留的电荷不一样,这样就实现了光电转换,把图像信号由光学系统聚焦在结象素阵列表面,逐一扫描象素阵列,就能得到一幅图像的电信号。根据信号读出方式的不同,固体摄像器件分为枷翊ǜ衅鳌⒌荷耦合器件⒌绾勺⑷肫骷⒌绾缮杵骷等扭是应用于图像传感器的主流产品,各方面性能优良,但是还存在着几个问题,如成品率低、成本高、蓝光响应差、工艺特殊、芯片体积较大、电学功能不够齐全、有光晕等。獻图像传感器采用超大规模集成电路工艺,集成度高,可在同一芯片上集成象素阵列和所有驱动、控制电路。一个芯片就能够包括一个视觉产品的全部电学功能,成本大幅度下降。以它为核心的数码相机、微型和超微型摄像机可以广泛用于监控、保安、自动化、可视电话、可视门铃、图像采集等方面。由于摄像系统功耗低、自动记时、随时存取、无损读取、抗光晕和耐辐射等优点,证明它有不可抗拒的市场诱惑力和良好的发展前景。时至今日己发展了两代“图像传感器,第一代为无源象素传感器,第二代为有源象素传感器。其中第一代发展最快,已由最初的几万象元、几十万象元发展至今的百万象元乃至上千万象元的图像传感器。用图像传感器开发的数码相机、微型和超微型摄像机已大批量进入市场。性能优良的器件和图像系统的问世离不开工艺技术的支撑,图像传图像传感器技术北方工业大学硕十学位论文
感器采用成熟的集成电路工艺来生产,到目前为止,在开发图像传感器中所采用的先进的关键技术可归纳如下⋯⋯吲:喙厮⊙电路技术种圃肷