【硕士论文】高速CCD数字图像输入技术研究.pdf

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1、华中科技大学硕士学位论文高速CCD数字图像输入技术研究姓名：杨永辉申请学位级别：硕士专业：物理电子学指导教师：曹丹华2003.4.25华中科技大学硕士学位论文摘要／～。I随着计算机技术、现代通信技术、微电子技术、信息处理技术和网络技术的发展，人类进入了信息社会。在整个信息源中，图像信息占了70％以上。图像经采集、存储。传输、处理等过程后，最终成为人们需要的信息。要想处理图像，首先要得到图像∥本课题的目的是构建一个高可靠性、高速、嵌入式、低成本、数字化的图像采集硬件平台。通过研究、分析高速线阵CCD(电荷耦合器件)的工作原理和器件特性，实现了CCD驱动

2、信号在高速状态下的多路电平移位。提出了利用CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单片机共同完成CCD信号时序的方案，这种方案可以充分发挥CPLD和单片机各自的优势，使电路具有方便灵活、可靠性高，成本低的优点。FIFO(先入先出)是一种基于DRAM内核的新型器件，具有成本低、容量大的特点，但其控制比较复杂。本文在分析FIFO器件特性的基础上，设计了FIFO的控制电路，实现了对FIFO的正确读写操作。在充分考虑电磁兼容的基础上，完成了系统硬件设计。以TMS320C6711高性能DSP(数字信号处理器)为平台，完成了基于DSP的高速图像输入系统的软件设计和调试，

3、用户可以在本平台上完成实时数字图像处理。对系统的软硬件进行了大量的测试，实验结果证明该系统的性能达到了预期的设计指标。本课题的研究内容是高速数字图像处理系统的重要组成部分。本系统可以适应不同速度、不同频率、不同曝光量下的可靠数据采集，具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高、适应性强等优点，在航天遥感、军事侦察、高速邮件分检、金融机具、工业在线检测等方面有着十分广阔的应用前景。关键词：CCDDSPFIFO图像采集I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofthecomputertechnology,modemcomm

4、unicationtechnology,microelectronictechnology,informationtechnologyandnetworktechnology,humanityhasbeencomingintoinformationera．70percentofalltheinformationwegetisimageinformation．Peoplecangettheinformationtheyneedafterproceduresofimagecollecting，store，transferandprocessing．Fir

5、stofallweshouldgettheimagesbycertainmeans．Thepropositionofthispaperistopresentadigitalhardwareplatformofimagecapturingwithhighreliability,highspeed，embeddedmethodandlowcost．Throughstudyingandanalyzingtheprincipleandcharacteristicsofthehigh—speedlinearCCDdevices，levelshiftingofm

6、ultiCCDdrivingsignalsathighspeedisrealized．AmethodofgeneratingCCD(ChargeCoupleDevices)timingusingCPLD(ComplexProgramableLogicDevice)andmicrocontrollerisputforward．ByemployingvirtuesofthemicrocontrollerandtheCPLD，thecircuithasadvantagesoflowcost，highreliabilityandperfectflexibil

7、ity．FIFO(FirstInFirstOut)isanoveldevice稍tIlcharacteristicsoflowCOSt，largecontent，butitscontrolisfairlycomplex．InthispaperwedesignedthecontrollingcircuitofFIFOandrealizedproperreadingandwriting．ThewholesystemcircuitispresentedbyfullyconsideringtheElectromagneticCompatibility．Int

8、hispaperwealsocompletedthesoftwaredesignofreadingimage