高幀頻高分辨率CMOS相機系統(tǒng).pdf

1、高幀頻高分辨率CMOS相機是一種記錄高速運動瞬間，并將瞬間過程降低到人眼極限分辨率以下顯示處理的相機，在對載荷和系統(tǒng)穩(wěn)定性要求苛刻的軍事、航天等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　目前，高幀頻高分辨率相機的關(guān)鍵生產(chǎn)和研究技術(shù)主要掌握在發(fā)達國家公司手中，其產(chǎn)品價格昂貴，且存在進口限制?；趪饧夹g(shù)壁壘和國內(nèi)技術(shù)落后的現(xiàn)狀，研究低噪聲、高動態(tài)范圍、大視野、低成本的的高幀頻高分辨率CMOS相機系統(tǒng)對推動我國軍事和國防的發(fā)展具有巨大意義。

2、r>　　本文以美國LUXIMA公司的CMOS數(shù)字圖像傳感器LUX1310為研究對象，研究了LUX1310的特征和各項參數(shù)，分析了其具體設(shè)計要求。以此為基礎(chǔ)，設(shè)計出LUX1310+FPGA+DDR3+CameraLink+Flash+RS485上位機的高幀頻高分辨率CMOS相機系統(tǒng)架構(gòu)，并完成芯片選型。其次，依據(jù)系統(tǒng)方案和芯片特點，設(shè)計硬件電路，繪制PCB板，并調(diào)試各硬件模塊，完成系統(tǒng)的硬件平臺搭建。最后，對系統(tǒng)進行FPGA軟件程序設(shè)計和

3、上位機界面設(shè)計，驗證系統(tǒng)方案的可行性，同時提出適合LUX1310的校正算法，改善圖像質(zhì)量。
　　實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的高幀頻高分辨率CMOS相機系統(tǒng)穩(wěn)定性好，實現(xiàn)了1000幀/秒條件下1280×1024分辨率緩存成像和400幀/秒條件下1280×1024分辨率實時顯示成像，還可以根據(jù)不同的場景通過上位機選擇開窗模式，操作方便靈活，能滿足不同的拍攝要求。針對本傳感器多通道輸出非均勻性較大的特點，提出了基于ADC偏置的非均勻性校正方