基于CMOS圖像傳感器的成像技術與處理方法研究.pdf

1、CMOS圖像傳感器是一種采用CMOS(Complementary Metal-oxide-semiconductor，互補金屬氧化物半導體)工藝制造的圖像傳感器。相比于CCD器件，具有集成度高、功耗低、體積小、工藝簡單、開發(fā)周期短等優(yōu)點，近年來在工業(yè)、監(jiān)控、航空和航天等眾多領域顯示出強勁的發(fā)展勢頭。本文重點研究了基于CMOS圖像傳感器的成像系統(tǒng)的軟、硬件設計及數(shù)字圖像處理算法的實現(xiàn)。
　　本文首先闡述了CMOS圖像傳感技術的理論基

2、礎，介紹了CMOS圖像傳感器的工作原理、性能指標，進一步介紹了高分辨率大面陣的CMOS圖像傳感器的內部結構、特性參數(shù)，以及CPLD和DSP器件的結構性能。在此基礎上，本文提出了基于CMOS圖像傳感器的成像系統(tǒng)整體設計方案，詳細闡述了成像系統(tǒng)設計思想及實現(xiàn)方案。軟件設計包括：CMOS圖像傳感器寄存器配置、圖像解碼器、地址譯碼器、時序邏輯控制及寄存器控制。其中，CMOS圖像傳感器寄存器配置要遵循SCCB總線協(xié)議。在硬件設計上，系統(tǒng)采用CPL

3、D+DSP的平臺結構，提高處理速度，豐富控制功能，實現(xiàn)一個高性能的成像系統(tǒng)，在實際電路測試中，該硬件系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
　　在圖像處理部分，由于本文設計的成像系統(tǒng)采集到的圖像是原始RGB貝爾陣列格式圖像，每個像素只有一個色彩分量，相鄰像素間色彩跳躍大，特別是在邊緣區(qū)域有模糊和馬賽克現(xiàn)象，針對現(xiàn)象產生的原因，本文提出了一種新的自適應插值算法，首先對圖像進行邊緣檢測，分割出平滑區(qū)域和邊緣區(qū)域，面向平滑區(qū)域采用雙線性插值算法，面向邊緣區(qū)域采