基于CMOS图像传感器的高速图像采集与传输系统的研究设计

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1、浙江工业大学硕士学位论文基于CMOS图像传感器的高速图像采集与传输系统的研究设计作者姓名：陈德美指导教师：姚明海教授浙江工业大学信息工程学院2013年10月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityfortheDegreeofMasterofTechnologyResearchandDesignofHigh--speedImageAcquisitionandTransmissionsystemBasedCMOSImam,an1rausmISSlonasedonlmaseSensorCandid

2、ate：DemeiChenAdvisor：MinghaiYaoCollegeofInformationEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyOct2013浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本

3、声明的法律责任。作者签名：符、煞日期i沙?肆fL月fo日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本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和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密瓯(请在以上相应方框内打“√”)作者签名导师签名日期：厕；年／L月，。日日期：少f；年}o月阿日浙江工业大学硕士学位论文基于CMO

4、S图像传感器的高速图像采集与传输系统研究与设计摘要随着高速图像采集技术的高速发展，高速图像采集与传输系统已广泛应用在科学研究、军事、交通、公共安全、机器视觉等领域。相比美、英等国家，国内在技术储备、产品类型、质量上都较落后，特别在传感器及其控制技术上与西方差距甚大，以致现阶段国内高速图像采集设备对迸口依赖度很高。因此，研究高速图像采集与传输系统有非常重要的理论与现实意义。本文在详细查阅了相关文献资料的基础上对基于CMOS图像传感器的高速图像采集与传输系统进行研究与设计，主要的工作与成果如下：1．在查阅相关文献和参考资料的基础上，分析

5、比较了CMOS图像传感器与CCD图像传感器的结构原理与性能，比较说明了CMOS图像传感器相比于CCD的更适合高速图像系统，确定了基于CMOS图像传感器的高速图像采集与传输系统的总体框架。2．系统设计采用赛普拉斯公司生产的LUPA．1300型CMOS图像传感器为成像核心，采用Xilinx公司的Spartan．6系列的FPGA为主控芯片，图像数据通过CameraLink模块进行传输。系统的时序电路采用VerilogHDL语言进行编写，实现对CMOS图像传感器的调控目的。3．搭建了系统的软硬件测试平台，实现了对系统中采集模块及传输模块关键

6、数据，关键信号的测试。对实验结果的分析表明：本系统采用CMOS图像传感器，实现了图像采集速度快，帧频高，所成图像效果清晰稳定，分辨率达到1024x1024。同时系统针对电源及硬件布边等方面进行合理的设计与规划，使系统同时具有低功耗、控制灵活等优点。在汽车碰撞检测及工业自动化等领域中有着广泛的应用前景。关键词：CMOS图像传感器，FPGA，CameraLink，图像采集与传输浙江工业大学硕士学位论文RESEARCHANDDESIGNoFHIGH．SPEEDIMAGEACQUISITIONANDTRANSMISSIoNSYSTEMBAS

7、EDoNCMoSIM【AGESENSoRABSTRACTWiththehigh-speedimageacquisitiontechnologyofrapiddevelopment，high—speedimageacquisitionandtransmissionsystemhasbeenwidelyusedinscientificresearch，military,transportation，publicsafety,machinevisionandotherfields．ComparedtotheUnitedStates，Bri

8、tainandothercountries，domesticreservesintechnology,producttype，qualityarerelativelybackward，particularlyinthesensoran