本安型低照度數(shù)字CCD視頻采集模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著礦山信息化技術(shù)水平的不斷提升,視頻監(jiān)控技術(shù)逐漸在井下安全生產(chǎn)及緊急救援行動(dòng)中占據(jù)了重要的地位。傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)信號(hào)質(zhì)量差,傳輸距離短;CMOS攝像機(jī)靈敏度差,噪聲大,成像質(zhì)量不高;防爆型攝像機(jī)體積重量大,不便于形成手持式設(shè)備。針對(duì)上述不足,本課題中設(shè)計(jì)了一種符合本質(zhì)安全要求,能夠輸出符合ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)接口的數(shù)字信號(hào),能夠靈活與各種 ARM圖像編解碼芯片配合使用的CCD視頻前端采集設(shè)備,以使其在礦山視頻監(jiān)控領(lǐng)域帶來更大的

2、突破。
　　本課題通過分析系統(tǒng)需求,對(duì)比不同的解決方案,最終確立了以 Sony公司的圖像處理器 CXD3172AR作為系統(tǒng)主處理器的方案,并以此主處理器為基礎(chǔ),分別確定了CCD圖像傳感器,視頻前端處理器,EEPROM存儲(chǔ)器和電源單元的方案選擇。其中圖像傳感器選擇了采用“EXVIEW HAD CCD”技術(shù)的1/3英寸CCD圖像傳感器ICX259AK,有效像素為752(H)×582(V),大約44萬像素,成像效果可達(dá)FULL D1(7

3、20×576)水平,顯示畫質(zhì)清晰,已屬于高端視頻監(jiān)控領(lǐng)域;視頻前端處理器采用了IC級(jí)CXA3796N,完成對(duì)原始圖像信號(hào)的增益和雙關(guān)采樣功能;EEPROM存儲(chǔ)器選擇了ROHM公司的BR9080AF,用于存儲(chǔ)為ITU-R BT.656數(shù)字輸出制定的相關(guān)的固件程序;電源單元針對(duì)本質(zhì)安全設(shè)計(jì),分別選擇了小電感和小電容配置的DC-DC變換器,系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)低功耗(≤1W)。制板部分將圖像傳感器和圖像處理器分離在兩塊PCB上,避免模擬部分和數(shù)字部分