光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2012年
7期
1603-1610
,共8页
超高分辨率%成像系统%电荷耦合器件%KAF50100%现场可编程门阵列
超高分辨率%成像繫統%電荷耦閤器件%KAF50100%現場可編程門陣列
초고분변솔%성상계통%전하우합기건%KAF50100%현장가편정문진렬
介绍了基于50 Mpixel超高分辨率全帧型CCD芯片KAF50100的成像系统设计方法.该系统采用幕帘式焦平面机械快门对CCD进行曝光控制,CCD输出图像信号在专用模拟前端(AFE)芯片AD9845B中进行处理和模数(A/D)转换后,经现场可编程门阵列(FPGA)缓存和排序,通过低压差分信号(LVDS)接口发送至上位机.系统中所有驱动时序和控制信号均由FPGA产生,上位机通过RS422总线对系统进行命令控制.针对KAF50100四路输出不均匀性问题提出了基于最小二乘法拟合的校正方法.实验验证表明,系统可在KAF50100的最大速度模式下工作,像素读出速度为4×18 MHz,最大帧速为1 frame/s,电路读出随机噪声为2.76@12bit,动态范围为63.4db.该成像系统设计方法可以充分发挥KAF50100的性能,并且具有良好的通用性和扩展性,可以广泛应用于超高分辨率CCD成像系统的设计中,如可见光水下探测、卫星遥感、天文观测等.
介紹瞭基于50 Mpixel超高分辨率全幀型CCD芯片KAF50100的成像繫統設計方法.該繫統採用幕簾式焦平麵機械快門對CCD進行曝光控製,CCD輸齣圖像信號在專用模擬前耑(AFE)芯片AD9845B中進行處理和模數(A/D)轉換後,經現場可編程門陣列(FPGA)緩存和排序,通過低壓差分信號(LVDS)接口髮送至上位機.繫統中所有驅動時序和控製信號均由FPGA產生,上位機通過RS422總線對繫統進行命令控製.針對KAF50100四路輸齣不均勻性問題提齣瞭基于最小二乘法擬閤的校正方法.實驗驗證錶明,繫統可在KAF50100的最大速度模式下工作,像素讀齣速度為4×18 MHz,最大幀速為1 frame/s,電路讀齣隨機譟聲為2.76@12bit,動態範圍為63.4db.該成像繫統設計方法可以充分髮揮KAF50100的性能,併且具有良好的通用性和擴展性,可以廣汎應用于超高分辨率CCD成像繫統的設計中,如可見光水下探測、衛星遙感、天文觀測等.
개소료기우50 Mpixel초고분변솔전정형CCD심편KAF50100적성상계통설계방법.해계통채용막렴식초평면궤계쾌문대CCD진행폭광공제,CCD수출도상신호재전용모의전단(AFE)심편AD9845B중진행처리화모수(A/D)전환후,경현장가편정문진렬(FPGA)완존화배서,통과저압차분신호(LVDS)접구발송지상위궤.계통중소유구동시서화공제신호균유FPGA산생,상위궤통과RS422총선대계통진행명령공제.침대KAF50100사로수출불균균성문제제출료기우최소이승법의합적교정방법.실험험증표명,계통가재KAF50100적최대속도모식하공작,상소독출속도위4×18 MHz,최대정속위1 frame/s,전로독출수궤조성위2.76@12bit,동태범위위63.4db.해성상계통설계방법가이충분발휘KAF50100적성능,병차구유량호적통용성화확전성,가이엄범응용우초고분변솔CCD성상계통적설계중,여가견광수하탐측、위성요감、천문관측등.
