高分辨率CCD成像系統(tǒng)的實(shí)時(shí)顯示技術(shù)研究.pdf

1、各種成像裝置是人們用以改善和擴(kuò)展視覺能力的輔助工具，借助這些裝置獲得人眼不能直接得到的圖像信息。特別是，隨著技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以圖像信息呈現(xiàn)的成像監(jiān)測技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用到社會(huì)生活及生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域，例如，工業(yè)生產(chǎn)線自動(dòng)化監(jiān)測、機(jī)器視覺、智能交通、醫(yī)學(xué)影像、衛(wèi)星遙感等領(lǐng)域。便捷式成像及顯示系統(tǒng)，尤其是嵌入式視頻監(jiān)測系統(tǒng)，因具有使用方便、應(yīng)用范圍廣、可以實(shí)時(shí)處理大量圖像數(shù)據(jù)、成本低、功耗低等特點(diǎn)，尤為人們所親睞，且已成為高分辨視

2、頻監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
　　 現(xiàn)場可編程門陣列FPGA具有并行工作的特點(diǎn)，在嵌入大量可用于數(shù)字信號(hào)處理的乘法器、加法器、片內(nèi)RAM等單元時(shí)，可應(yīng)用于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理，其數(shù)據(jù)處理能力等同于與任何DSP。本文提出了一種基于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA的高分辨率CCD成像控制與圖像實(shí)時(shí)顯示設(shè)計(jì)方案，具有對(duì)成像前端進(jìn)行成像控制、CCD圖像信號(hào)預(yù)處理以及HDMI接口實(shí)時(shí)顯示高分辨率CCD成像系統(tǒng)的RGB彩色圖像。
　　 CCD

3、成像實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)硬件電路分為前端CCD成像電路和后端CCD成像圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理及顯示電路。成像前端使用SONY公司出產(chǎn)的CCD芯片ICX274作為光電轉(zhuǎn)換器件、與ICX274配套的驅(qū)動(dòng)芯片CXD3609R.作為CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器、使用ADI公司芯片AD9945作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。后端圖像實(shí)時(shí)處理與顯示系統(tǒng)使用Altera EPIC12Q240C8 FPGA芯片作為系統(tǒng)核心控制處理器、鎂光MT48LC32M16A2P-7ED SDRAM芯

4、片用于高速數(shù)據(jù)流的緩存、ADI ADV7511作為HDMI視頻編碼芯片。
　　 CCD成像實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)可分為如下幾個(gè)模塊：CXD3609SPI三線配置模塊，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)CCD進(jìn)行圖像采集以及CCD圖像信號(hào)輸出同步控制等功能；CCD圖像信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng)FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)為彩色插值模塊，可以將CCD輸出的原始CFA數(shù)字圖像信號(hào)編碼成：RGB彩色圖像數(shù)據(jù)流；HDMI接口實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)FPGA內(nèi)部邏輯設(shè)計(jì)包括SDRAM