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高速CMOS相机图像采集系统关键技术研究

研究与开发BOOB年I口月

第己7卷第1口期

高速CMOS相机图像采集系统关键技术研究

杨会伟1王伟1杨会玲2刘军杰1

(1.西安工业大学光电工程学院西安710032;2.长春理工大学长春130022)

摘要:为满足某靶场弹丸炸点测试中拍摄帧频高、实时记录性强等要求,本文介绍了一种高帧频CMOS图像采集系统。选用帧频250帧每秒的LUPA-300作为高帧频图像传感器。通过FPOA实现对图像传感器的参数配置与图像数据处理,并运用PCI图像采集卡实现图像数据的存储与显示。实验结果表明该系统结构简单、成像清晰稳定,拍摄速度快,可应用于高速目标的拍摄。

关键词・CMOS图像传感器;高帧频;现场可编程逻辑门阵列;PCI总线

中图分类号:TN409文献标识码:B

HighspeedCMOScameraimageacquisitionsystem

keytechnologiesresearch

YangHuiweilWang

WeilYangHullingzLiuJunjiel

(1.SchoolofOptoelectmnicEngineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710032;

2.ChangehumUniversityofScienceandTechnology,Changehun130022)

Abstract:Inordertosatisfytherequestsoftheframefrequencyhigh,thestrongreal—timerecordandSOoninsometar—getrangeprojectilebursttest。thispaperintroducesahighframespeedCMOSimagingacquisitionsystem.SelectLUPAl.300with250framespersecondasthehighframespeedimagingSensors,ThroughtheFPGAtorealizetheparametersofimagesensorsandimagedataprocessingconfigurationandrealizestheimagedatamemoryandthedemonstrationusingthePCIimagegatheringcard.Theexperimentalresultshowsthatthissystemstructureissimple.makethecollectingimagecredibleandstable,thephotographyspeedisquick,mayapplyinthehigh-speedtargetphotography.

Keywords:CMOSimagesensor;highframerate;FPGA;PCIbus

0引言

随着CMOS图像传感器技术在近几年的飞速发展,采用CMOS图像传感器的视频设备已经开始应用于工业、医疗、安保、监控、航空、航天、军工等众多领域u宅J。CMOS图像传感器在集成度,工艺复杂度,功耗,成本和开发周期等方面具有明显的优势,西方发达国家已经对基于CMOS的成像视频系统的开发具有了一定的经验和成功先例,而在我国,对高帧频的CMOS成像系统的开发还相对薄弱。在未来的工业、军事、航空航天领域中,对高性能低成本的视频系统存在着巨大的需求[a-z]。因此
。通过对基于帧频CMOS图像传感器图像采集系统进行研究和开发。迅速掌握核心技术,积累必要的技术储备和经验,对满足我国将来在相关领域的需求有着积极的推动意义。

随着CMOS图像传感器技术在近几年的飞速发展,采用CMOS图像传感器的视频设备已经开始应用于工业、医疗、安保、监控、航空、航天、军工等众多领域u宅J。CMOS图像传感器在集成度,工艺复杂度,功耗,成本和开发周期等方面具有明显的优势,西方发达国家已经对基于CMOS的成像视频系统的开发具有了一定的经验和成功先例,而在我国,对高帧频的CMOS成像系统的开发还相对薄弱。在未来的工业、军事、航空航天领域中,对高性能低成本的视频系统存在着巨大的需求[a-z]。因此。通过对基于帧频CMOS图像传感器图像采集系统进行研究和开发。迅速掌握核心技术,积累必要的技术储备和经验,对满足我国将来在相关领域的需求有着积极的推动意义。

本文为满足某靶场弹丸炸点测试中拍摄帧频高、实时记录性强等要求设计了一种高帧频CMOS图像采集系统,实现了图像的采集、显示与存储功能。

1系统结构组成

高帧频CMOS图像采集系统由高帧频CMOS成像单元、串行通信单元、高速缓存单元、数据采集单元以及系统软件组成,如图1所示。

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图1系统整体结构框图

作者简介:杨会伟(1982一),男,西安工业大学在读硕士研究生,主要从事高速数字图像采集与图像处理方面的研究。一24一中国科技核心期刊

万方数据

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