何舒文
,
王延杰
,
孙宏海
,
张雷
,
吴培
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20153004.0729
为了满足全局曝光模式下对高动态范围CMOS相机需求,基于CIS-2521 sCMOS器件设计出一个相机系统,通过研究CIS-2521芯片像素读出结构特点和全局曝光模式下驱动时序特点,选用FPGA搭载DDR3作为处理架构,在FP-GA内部完成了成像参数控制,sCMOS驱动时序,图像数据采集,图像预处理等SOPC片上一体化设计,并对各个模块功能进行了介绍.设计的相机系统进行成像测试,实现了连续输出50帧/s,2 560×2 160像素,14 bit有效深度的高清晰度高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求.
关键词:
科学级CMOS
,
高动态
,
全局曝光
,
图像处理
孙宏海
,
何舒文
,
吴培
,
王延杰
液晶与显示
doi:10.3788/YJYXS20173203.0240
为了满足高动态范围高灵敏度的全局曝光模式下成像系统的需求,基于CIS-2521科学级CMOS图像传感器设计了一个相机系统,通过分析CIS-2521芯片像素读出结构特点,通过芯片内部模拟相关双采样与FPGA片内数字域相关双采样完成相关四采样算法,列向噪声去除效果明显.通过设计曲线拟合双增益通道图像数据合成输出,保证了系统成像有较高输出动态范围.相机常温下输出图像峰值信噪比达62.9 dB,采用半导体制冷后输出图像峰值信噪比74.3 dB.根据EMVA1288标准实测相机动态范围达到78.2 dB,设计的相机系统实现了每秒50帧2 560×2 160像素,16 bit深度高清晰度高动态范围图像的实时全局曝光成像输出,能够满足低照度条件下的高帧频高动态范围成像的需求.
关键词:
全局曝光
,
科学级CMOS
,
相关四采样
,
噪声抑制
,
高动态范围
