千万级像素CCD摄像机的关键技术研究.pdf

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1、论文题目千万级像素CCD摄像机的关键技术研究专业学位类别工程硕士学号201151030209作者姓名熊露指导教师陈勇副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文千万级像素CCD摄像机的关键技术研究（题名和副题名）熊露（作者姓名）指导教师陈勇副教授电子科技大学成都周旭东研究员中国电科44所重庆（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2012.9论文答辩日期2012.11学位授予单位和日期电子科技大学2012年12月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据BASEDONTHECCDMIL

2、LIONPIXELCAMERADESIGNAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicsandCommunicationEngineeringAuthor:LuXiongAdvisor:YongChenSchoolofMicroelectronicsandSolid-StateSchool:Electronics万方数据电子科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文

3、中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名

4、：日期：年月日万方数据摘要摘要随着科学技术更新日新月异，人们对于摄像机的分辨率越来越高的要求成为了现实。在当前的摄像机领域中，千万级像素摄像机已成为主流。本文研究了基于CCD的千万级像素摄像机的设计方案，并对摄像机的预曝光技术及自动电子快门技术、自动增益技术的实现方法做了深入探讨。本文在开始对国内外摄像机的发展及设计现状进行了介绍。接下来详细介绍了电荷耦合器件的分类、结构原理以及影响其输出成像质量的特性参数，并进行了CCD与CMOS的比较。CCD芯片采用KODAK公司设计生产的KAI-11002芯片。该芯片是一款内线转移，逐行扫描的大面阵电荷耦合器件，具有电子快门，可部分替

5、代机械快门。接下来介绍了KAI-11002芯片的基本结构、工作原理和光谱特性并以其为核心讨论了其外部时序产生电路、信号预处理电路、数据传输电路以及电源转换电路的结构组成和具体的实现方法。FPGA采用ALTERA公司推出的EP2C8T144，该FPGA具有完备的硬件接口和丰富的软件资源，为实现自动电子快门，自动增益及多时序控制切换提供了可靠的平台。本文详细探讨了FPGA平台上自动电子快门技术及自动增益技术的VerilogHDL实现方式并给出了主要代码。最后本文对所研制的千万级像素摄像机进行了测试，并对测试方法和测试结果进行了说明。关键词：千万级像素，CCD，自动电子快门，自动

6、增益I万方数据ABSTRACTABSTRACTAlongwiththescienceandtechnologyupdateschangerapidly,thecameraresolutionishigherandhigherrequirementstobecomeareality.Inthecurrentfieldofcamera,10millionpixelcameratobecomemainstream.BasedontheCCDmillionpixelcameradesign,andthevidiconpreexposuretechniqueandautomatice

7、lectronicshutter,automaticgaintechnologyrealizationmethodsarediscussed.Thispaperstarttothedomesticandforeignresearchsituationofmachinevisionsystem,andthedevelopmentdirectionhenceforthmadeasimpleintroductionandanalysis.ThendescribedindetailCCDclassification,wor