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基于图像传感器的高性能成像系统开发 1 2 1 姜冶 , 赵彬 , 马成 (1. 吉林大学 计算机科学与技术学院 吉林 长春 130012 ； 2. 长春工业大学 电气与电子工程学院 吉林 长春 130012) 摘要: 本文以Fill Factory 公司的CMOS 图像传感器为成像单元，设计了一种高性能图像传 感器成像系统。系统的硬件部分具体实现时，利用Verilog HDL 在FPGA 上进行了相关的驱 动和控制，采用低压差稳压器实现对CMOS 图像传感器和相关器件的稳定供电，PCB 均采 用多层板实现。特别是采用了模块化设计，使系统具有小型、高稳定性和灵活性的特点。 关键字: 图像传感器；Verilog ；FPGA ；驱动 Development of High Performance Imaging System based on Image Sensors 1 2 1 Jiang Ye , Zhao Bin , Ma Cheng (1. Jilin University, Jilin Changchun 130012; 2. Changchun University of Technology, Jilin Changchun 130012) Abstract: It designs a CMOS image sensor imaging system, which uses COMS image sensor as the imaging unit. As of hardware design, some driver and control of shutter of the CMOS image sensor are realized on the FPGA via Verilog HDL, then four layers of PCB and the stable supply voltage outputted by Low Dropout regulators are applied, especially, the idea of miniaturization of modularization is introduced in the design of the LVDS transmission approach to make this system be characteristic of high integrated quality, reliability and flexibility. Keywords: Image Sensors; Verilog; FPGA; Driver 中图分类号：TN409 文献标识码：A 1 引言 目前大面阵的图像传感器主要有两种，一种是CCD 图像传感器，一种是CMOS 图像传 感器。随着集成电路技术的飞速发展，原先在性能上处于劣势的 CMOS 图像传感器已经在 灵敏度、噪声等方面越来越接近CCD，而且CMOS 图像传感器集成度高，无需复杂的驱动 电路，具有重量轻，体积小，功耗低，抗辐照能力强等特点，所以CMOS 图像传感器在可 见光成像中的应用越来越广泛。本文开发了一套图像传感器为成像单元的成像系统，它具有 1.3M 像素，2/3 吋光学格式。 2 主要器件的选择与介绍 本文中所采用的有源像素CMOS 图像传感器IBIS5-A-1300 是由比利时Fill factory 公司 于2004 年推出的新产品。它将模拟图像获取、数字化和数字信号处理的功能集成在单一芯 片中。它具有以下优点: 1、6.7µm 高填充因子象素单元;2、高动态范围;3、片载可调整增益 和偏置的输出放大器;4、片载10 bit 40 M samples/s A/D;5、随机开窗口和亚采样模式。 OR2 A B