CCD相机的控制与高速图像数据传输技术.
CCD高速数字图像多路光纤传输系统研究
技术创新《微计算机信息》2012年第28卷第10期120元/年邮局订阅号：82-946《现场总线技术应用200例》嵌入式与SOCCCD 高速数字图像多路光纤传输系统研究Research on CCD multi-channel high-speed digital fiber optic image transmission system(1.西昌卫星发射中心;2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)李强1李一芒2LI Qiang LI Yi-mang摘要:本文主要介绍了一种高速数字图像光纤传输系统的设计,该系统主要用于多路高速CCD 或CMOS 相机产生的数字图像的远程传输。
文中详细介绍了设计方案及实验结果,并且重点阐述了8B/10B 编码、波分复用以及高频PCB 仿真及布线等设计中的主要技术问题。
该设计具有高速、高稳定性、抗干扰等优点,具有广泛的实用价值。
关键词:多路光纤传输系统;高速图像传输;CCD 图像传输中图分类号:TN79文献标识码:AAbstract:This paper introduces a high -speed digital image design of optical fiber transmission system.The system is mainly used for remote transmission of multi-channel digital images produced by high-speed CCD or CMOS camera.The paper details the design and experimental results,and focuses on the 8B/10B coding,wavelength division multiplexing and high -frequency simulation and PCB design layout,etc.It has a wide range of practical value with high speed,high stability and anti-jamming.Key words:multiple optical fiber transmission system;high-speed image transmission;CCD image transmission文章编号:1008-0570(2012)10-0162-03引言随着光电技术的发展,以CCD 或CMOS 等图像传感器为核心的高速相机越来越广泛的应用于科学研究和工业生产领域。
CCD工作原理
CCD工作原理1. 概述CCD（电荷耦合器件）是一种用于光电转换的半导体器件，广泛应用于数码相机、摄像机、扫描仪等光学设备中。
它通过将光信号转换为电荷信号，进而转换为数字信号，实现图像的采集和处理。
本文将详细介绍CCD的工作原理及其相关技术。
2. CCD的结构CCD主要由感光单元、读出电路和控制电路三部分组成。
感光单元：感光单元是CCD的核心部分，由大量的光敏元件（光电二极管）组成。
当光线照射到感光单元上时，光敏元件会产生电荷。
感光单元的结构可以分为间隔式和面阵式两种，其中面阵式CCD是最常见的类型。
读出电路：读出电路负责将感光单元中的电荷信号转换为电压信号，并进行放大和处理。
读出电路通常由多级放大器和模数转换器组成。
控制电路：控制电路用于控制CCD的工作模式、时序和参数等。
它包括时钟发生器、控制逻辑电路和接口电路等。
3. CCD的工作原理CCD的工作原理可以分为光电转换和电荷传输两个过程。
光电转换：当光线照射到CCD的感光单元上时，光敏元件会吸收光能，产生电子-空穴对。
其中，电子会被感光单元中的电场束缚住，形成电荷，而空穴则会被扩散到P型区域。
电荷传输：CCD中的电荷传输是通过改变电场分布来实现的。
在感光单元中，电子通过电荷耦合器件（CCD的核心结构之一）传输到读出电路中。
电荷耦合器件是由一系列的电荷传输阱组成，通过改变电势来控制电荷的传输。
在读出电路中，电荷信号被转换为电压信号，并经过放大和处理。
最终，经过模数转换器的转换，数字信号被传输到后续的图像处理系统中。
4. CCD的工作模式CCD的工作模式主要包括曝光、读出和清除三个阶段。
曝光：在曝光阶段，感光单元中的电荷被光线激发产生，并通过电荷传输到读出电路中。
曝光时间的长短决定了感光单元中电荷的积累量，从而影响图像的亮度和细节。
读出：在读出阶段，读出电路将感光单元中的电荷信号转换为电压信号，并进行放大和处理。
读出时间的长短决定了图像的帧率和传输速度。
高速摄像头运用的原理
高速摄像头运用的原理
高速摄像头运用的原理是利用高速的成像传感器和图像处理技术，实现对快速运动物体进行高帧率的拍摄和录制。
具体原理包括以下几个方面：
1. 高帧率成像传感器：高速摄像头采用特殊的成像传感器，能够在较短的时间内获取多张图像，实现高帧率的拍摄。
一般采用CMOS传感器或者CCD传感器，能够在毫秒级别的时间内完成图像采集。
2. 快速图像处理：高速摄像头配备高性能的图像处理芯片，能够快速处理传感器采集到的大量图像数据。
图像处理算法可以对图像进行增强、滤波、降噪等处理，使得图像更加清晰、细腻。
3. 存储和传输技术：高速摄像头需要能够处理和传输大量的图像数据，因此需要具备高速的存储和传输技术。
通常采用高速存储设备，如固态硬盘或者高速SD卡，以及高速的数据接口，如USB 3.0或者千兆以太网，实现图像数据的快速传输和存储。
4. 光学系统和曝光控制：高速摄像头的光学系统需要具备足够的分辨率和快速的对焦能力，以捕捉快速运动物体的细节。
同时，曝光控制技术也很重要，可以通过调整快门速度和光圈大小，实现适合快速运动物体的曝光效果。
综上所述，高速摄像头通过高帧率成像传感器、快速图像处理、存储和传输技术以及优化的光学系统和曝光控制，实现对快速运动物体的高精度拍摄和录制。
CCD图像采集解决方案
CCD图象采集解决方案引言：CCD（Charge-Coupled Device）图象传感器是一种常用的图象采集技术。
它具有高灵敏度、低噪声、高分辨率等优点，被广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
本文将介绍CCD图象采集解决方案，并分别从硬件选型、图象采集流程、图象处理、数据传输和应用场景等五个方面进行详细阐述。
一、硬件选型1.1 传感器选择：根据应用需求选择合适的CCD传感器，考虑分辨率、灵敏度、动态范围等因素。
1.2 光学系统设计：根据采集需求选择适当的镜头、滤光片等光学元件，确保图象质量。
1.3 电路设计：设计合理的电路板布局，考虑电源稳定性、信号干扰等问题，提高系统的稳定性和可靠性。
二、图象采集流程2.1 信号放大：将CCD传感器输出的微弱信号放大到合适的电压范围，以便后续处理。
2.2 信号采样：使用模数转换器（ADC）将摹拟信号转换为数字信号，保留图象的细节和精度。
2.3 帧同步控制：通过合适的时序控制，确保图象的稳定采集和传输，避免图象失真和颤动。
三、图象处理3.1 去噪处理：利用滤波算法对图象进行降噪处理，提高图象的清晰度和质量。
3.2 图象增强：通过对照度增强、颜色校正等算法，提升图象的视觉效果和细节表现。
3.3 图象分析：应用图象处理算法进行目标检测、边缘提取等分析，实现图象的自动化处理和识别。
四、数据传输4.1 数据压缩：采用合适的压缩算法对图象数据进行压缩，减小数据量，提高传输效率。
4.2 数据传输协议：选择合适的传输协议，如GigE Vision、USB3 Vision等，确保数据的快速和可靠传输。
4.3 数据存储：选择合适的存储介质和格式，如硬盘、固态存储器、JPEG、BMP等，以便后续数据的处理和分析。
五、应用场景5.1 工业自动化：CCD图象采集解决方案广泛应用于工业自动化领域，如产品检测、质量控制等。
5.2 医学影像：CCD图象采集解决方案在医学影像领域发挥重要作用，如X光检查、CT扫描等。
ccd是什么
ccd是什么CCD 是电荷耦合器件（Charge-Coupled Device）的缩写。
它是一种使用在图像传感器和高速数据转移领域的技术。
CCD 在图像传感器和摄像机中广泛应用，因为它的可靠性和高质量图像输出。
本文将介绍 CCD 的原理、应用和发展趋势。
一、CCD 的原理CCD 是一种半导体器件，其工作原理基于电荷的轨迹和传输。
CCD 由一系列的电荷传输节点和电极组成。
当光子进入 CCD 的光敏区域时，它会产生电荷。
电荷被控制电极和传输电极捕捉，然后通过电荷耦合和转移来传输到读取电极。
最后，电荷被转换成电压信号并传输到 AD 转换器进行数字化。
CCD 的核心是光敏区域，也称为像素阵列。
每个像素都是一个光敏元件，可以将入射的光子转化为电荷。
这个过程称为光电转换。
光子的能量越高，产生的电荷就越多。
因此，在 CCD 中，每个像素的电荷量可以表示光的强度。
二、CCD 的应用1. 数码相机：CCD 是数码相机中最常用的图像传感器。
它能够捕捉高质量、高分辨率的图像，并提供良好的色彩还原能力。
由于 CCD 能够对光的强度进行准确测量，因此它在摄影领域得到广泛应用。
2. 星空观测：CCD 能够捕捉微弱的星光信号，并转化为可见的图像。
这使得天文学家能够观测到远离地球的星体，研究星体的性质和演化过程。
3. 医学影像：CCD 在医学影像领域发挥着重要作用。
例如，CCD可以用于光学显微镜和内窥镜等设备，捕捉并放大被观察组织的图像。
这对于医生进行疾病诊断和治疗决策至关重要。
4. 太阳能电池板：在太阳能电池板中，CCD 被用作表面缺陷检测工具。
它可以检测表面缺陷，提高太阳能电池板的效率和耐久性。
5. 科学研究：CCD 在科学研究中发挥重要作用。
例如，在光学显微镜和电子显微镜中，CCD 能够捕捉微小的结构和颗粒，并提供高分辨率的图像。
三、CCD 的发展趋势1. 提高分辨率：随着科技的不断进步，对于图像质量的要求也越来越高。
未来的 CCD 将会追求更高的分辨率，以捕捉更多细节和精确的图像。
CCD摄像机的新技术与新功能
CCD 摄像机的新技术与新功能西北师范大学教育技术与传播学院杨晓宏【摘要】本文对近年来CCD摄像机中广泛采用的新技术和新功能作了详尽的介绍和分析。
【关键词】CCD 空间偏置技术电子快门清晰扫描技术摄像机是电视节目前期制作中信号采集的主要设备。
20 世纪80 年代, 随着CCD 摄像器件的实用化, CCD摄像机便在家用、专业和广播领域逐步取代了真空管摄像机。
近年来, 随着大规模集成电路(LSI) 技术、数字信号处理(DSP) 技术, 以及新的制作工艺的发展和应用, CCD 摄像机正在向全数字化、自动化、小型化、一体化、高质量、通用型和多功能的方向发展。
下面将对近年来生产的CCD摄像机中广泛采用的新技术和新功能作一介绍。
1、微透镜技术随着CCD 芯片制作技术和工艺水平的不断提高, 近年来各生产厂家均在其生产的CCD 摄像芯片的每一个像素前制作一个微透镜, 通过该微透镜可使更多的入射光有效地会聚到每一个像素中, 从而使摄像机的灵敏度较先前有了较大幅度的提高。
2、空间偏置技术CCD摄像管是由几十万个CCD 像素按面阵的方式排列组成的, 虽然投射在CCD摄像管上的光学图像沿水平和垂直方向是连续分布的, 但真正用来进行光电转换的仅仅是可捕获光生载流子的CCD 像素上的光信号。
从这个意义上讲, CCD 摄像管的光电转换过程实质上是由离散分布的CCD像素对连续分布的光信号的取样过程。
根据取样定理, 取样频率至少应为被取样信号上限频率的 2 倍以上, 否则便会出现频谱混叠, 产生混叠失真。
在CCD摄像管中, 取样频率是由水平方向上参与光电转换的CCD像素的数目决定的, 对于特定的摄像管, 该取样频率为一定值。
为了在取样频率一定的情况下, 进一步提高被取样信号的上限频率, 并且不出现混叠失真, 目前在三片CCD 摄像机中普遍采用了空间偏置技术。
空间偏置技术的本质, 是将红( R) 路和蓝(B) 路用CCD 相对于绿( G) 路CCD 在水平方向上错开半个像素来实现的, 由于采用空间偏置技术后混叠干扰成分可近似抵消, 被取样信号的上限频率可以提高到接近取样频率。
ccd摄像机工作原理
ccd摄像机工作原理
CCD摄像机是一种使用电子器件来捕捉光信号并转换为电子信号的摄像设备。
其工作原理可分为以下几个步骤：
1. 光信号捕捉：CCD摄像机通过透镜将场景中的光线聚焦到图像传感器上。
图像传感器使用一种叫做CCD（Charge-Coupled Device）的电荷耦合器件来捕捉光信号。
2. 光信号转换：当光线通过透镜进入图像传感器后，会击中感光元件上的像素。
每个像素都包含一个光电二极管，当光线照射到光电二极管上时，会产生电荷。
3. 电荷传输：CCD摄像机中的感光元件是由一条长长的电荷传输通道连接在一起的。
这条通道上有许多电荷传输栅，通过改变电压来控制电荷的传输。
4. 电压控制：在感光元件中，电荷会被从像素中传输到电荷传输通道的一端。
电压信号会在电荷传输过程中不断变化，通过控制每个电荷传输栅的电压，可以将电荷有序地传递到下一个像素。
5. 电荷读取：当所有的电荷都传输到电荷传输通道的末端后，CCD摄像机会将电荷传输到AD转换器中进行模数转换。
转换后得到的数字信号就是图像的亮度信息。
总结：CCD摄像机的工作原理是利用CCD传感器中的感光元
件来捕捉光信号，并通过适当的电压控制和电荷传输过程将光信号转换为数字信号，从而生成图像。
CCD摄像机的技术性能、特点及进展
深圳旷视安安防监控厂家CCD摄像机的技术性能、特点及进展CCD摄像机是一种用来模拟人眼的光电探测器。
但是人眼在观察目标时，可以看清目标的最低照度为1Lux，当目标照度达到3×105Lux时，即为人眼动态范围，这种摄像机被称为Hyper-D CCD摄像机。
从模拟Analog CCD摄像机向DSP数字处理CCD摄像机方向的发展采用DSP技术，可以使CCD摄像机在数字检测和数字运算技术上能够有效实现智能化逆光背景补偿；能够自动跟踪白平衡，即可以在任何条件下检测和跟踪“白色”，并以数字运算处理功能来再现原始的景物色彩。
电脑摄像机（PC camera）和网络摄像机（Network Camera）由于计算机的进步和发展，可通过计算机主板上的USB接口通用串行总线和IEEE1394高速串行综合数据传输接口以及PCMCIA来输入。
USB接口的传输速率是12Mbps，IEEE1394接口的传输速率是100-400Mbps。
随着国际信息高速公路的实施，对于CCD摄像机作为系统的前端图像传感器正向着适合网络用户的方向发展。
CCD摄像机不仅需具有高分辨率的图像质量，而且还需具有小巧、使用简便、通用性强的特点。
当前人们关注的Consumer CCD摄像机在不久的将来会普及到千家万户。
逐行扫描（Progressive Scan）方式CCD摄像机Progressive Scan CCD摄像机即逐行扫描CCD，是相对通用的隔行扫描CCD摄像机而言的。
CCD摄像机的垂直分辨率一般仅能达到350TV线，这是由于使用2场，每场以311条线扫描，以2∶1隔行扫描，对运动的目标会由于奇场和偶场合为一帧，使用两个瞬间状态的信息被平滑了，分辨率会不降。
而用PC逐行扫描方式摄像机拍摄的运动目标是在同一瞬间将两场图像同时采集成为一帧图像，达到提高垂直分辨率的作用。
综上所述，到21世纪，世界将进入信息时代，数字化、计算机化、通讯、电视融为一体的网络化即将成为现实，让人们去面对、去学习、去研究。
CCD技术在数码相机中的应用
Ｃ Ｄ首要 的是数据的传输 方式 ，也就从 Ｃ Ｄ的各个像素读 出 Ｃ Ｃ
数据的方式 。传输方式 目前共有两 种 ：一种是 帧传输方式 （ ｍ ｅ ｆ ｎ ｒ ｔ ｎｆ ） ｒ ｓ ｒ 像素本身就是传输线路 ， ａ ｅ， 确保像素 尺寸， 感光 比较好 。 另一
种叫插 写方式 （ｎｅ ｅｅ Ｉｎ ｆ ）将 Ｃ Ｄ所获得 的数 据分奇 数和 ｉｔｒ ｎ ｒ ｓ ｒ， ｌ ａ ｅ Ｃ 偶数 线两 次交叉读 出 ， 线的容量比较 小。【前 者的像 素大小 比 传输 ！ ＝ Ｊ ｊ 较有利于感光 ， 但后者传输速率 比较快 。 Ｃ Ｃ Ｄ的另一个要素是读出 方式 ， 它实际是 插写方式 的演 化 ， 本用在摄 像机上 ， 原 也就是 奇数 行和偶数行 的两次交叉渎出方式 ， 它是 分两次 汝出的 ， 是一种基 于 扫捕线 的读 出方 式。摄相机 的这种读 出方式称作 隔行扫描 （ｎｅ— ｉｔｒ ｒｃ ｅｎ方式 ， ａｅｓａ ） 而从 摄像机所用 的 Ｃ Ｄ进 化而来 的数码相机专 用 Ｃ Ｃ Ｄ则可 以将所有像素 一次性 地输 出，称作为逐行 扫描 （ ｒ ｒ — Ｃ ｐｏ ｅ ｇｓ
社 ． ０． ２ ４ ０
Ｃ Ｄ在接受光线 时本 身 不能分辨颜 色 ，需 要为传感 器加上 Ｃ 色彩过滤器 ， 来指定 Ｃ Ｄ像素按不同的分工识别不同的颜色。Ｃ Ｄ Ｃ Ｃ 的生产厂家只有索尼 （ Ｏ Ｙ 、 Ｓ Ｎ ）柯达 （ Ｏ ＡＫ） ＫＤ 等儿种 。 各不同厂家 生产 的 Ｃ Ｄ像素的排列方 式也不 同 ，所 占的 Ｃ Ｄ丽积也有所不 Ｃ Ｃ
像色值 （ Ｇ Ｒ Ｂ或 Ｃ Ｙ） Ｍ ，然后通过 数字相机中的微处理器 （ ｉ ｏ ｍｃ ｒ ｐ ｃｓ ｒ ｒ ｅｓ ） ｏ ｏ 来生成彩色影像 ， 并计算在最终影像文件 中每一个相应像 素的完整 色彩值 ，通过 这些像素来表达 及形成与传 统底片相似 的 数字照片。但并不是 所有 的 Ｃ Ｄ影 像单 元都 能最终形成有效的影 Ｃ 像， 会有一些黑 色影像单元 起不到应有 的作 用 ， 这种损失 约为总像 素的 １ ％ ５ 左右 ， 即总像素与有效像素 的关 系。 Ｃ Ｄ尺寸的大小对形成画 丽的最 终质量会起到极为关键 的作 Ｃ 用。好 比传统 的胶片摄影 ， 其中胶片的尺寸对影像的影响一样关键。 面积大的 Ｃ Ｄ不仅可 以提高感光性能 ，还 可以增 加单位面积的像 Ｃ 素数质量 。但是仅有较高 的像素数量及 Ｃ Ｄ的尺寸并不能保证能 Ｃ 够输 出高质量的照片。数字相机同时还需要有高质量的色彩管理系 统、 高质量 的光字变焦镜头、 精确的数 ／ 模转换器及档案处 理方法 。 随着 Ｃ Ｄ技术不断改进、 Ｃ 提高 ， Ｃ Ｃ Ｄ的发展很 快 ，ｕｍ Ｃ Ｓ ｐ Ｃ Ｄ是 富士独创的一项 Ｃ Ｄ技术 ，至今已发展到 了第 五代 的 Ｓｐ ｒＣ Ｃ ｕｅＣ Ｄ。 这项 Ｃ Ｄ技术 与前面介绍的普通型 Ｃ Ｄ最大的不同在 于： Ｃ Ｃ 它改 变 了矩阵 Ｃ Ｄ四个 原色点 合成一个像素点的原理 ，八边形儿何构造 Ｃ 和间断排列 ， 窝状的感光单元能更好的利用 了 Ｃ Ｄ表面 空间， 使蜂 Ｃ 在像素相等的情况下 获得 了更多 的信息 量。随着新技 术的不断进 步， 专业 级的数 字相机 有效 像素达 了 ４ ０ ０ ０万 ， 已经超过 了传统 这 胶片的标准。各 Ｃ Ｄ的生产厂家也在不断发展 ， Ｃ 技术将更加成熟 ，
ccd的基本功能
CCD的基本功能CCD（Charge-Coupled Device）是一种用于光电转换的器件，广泛应用于数字相机、摄像机、光学扫描仪等领域。
它能够将光信号转换成电荷，并将电荷传输至读出电路进行信号放大和处理。
本文将详细介绍CCD的基本功能及其在各个领域中的应用。
1. CCD的工作原理CCD是由一系列光敏元件组成的二维阵列，每个光敏元件对应图像中一个像素点。
其基本工作原理如下：1.光信号的接收：当光照射到CCD表面时，光子会激发CCD中的光敏元件产生电子-空穴对。
2.电荷转移：通过控制时钟信号，CCD将产生的电荷传输至相邻位置，最终集中到输出端。
3.信号放大和读出：输出端通过增益放大器等电路对传输过来的电荷进行放大和处理，最终得到图像信号。
2. CCD的基本功能2.1 光信号转换CCD能够将光信号高效地转换成电荷信号，实现图像信息的捕捉。
其高灵敏度和低噪声特性使得CCD成为优秀的图像传感器之一。
2.2 像素级控制CCD中的每个光敏元件对应一个像素点，通过对每个像素点的电荷进行读取和处理，可以实现对图像的细节捕捉和调整。
2.3 高速连续采集CCD具有较快的连续采集速度，能够在较短时间内捕捉到大量图像信息。
这使得CCD在需要高速连续拍摄的应用场景中得到广泛应用，如运动跟踪、高速摄影等领域。
2.4 高动态范围CCD能够在较宽的光照范围内获取准确的图像信息，具有较高的动态范围。
这使得CCD在需要同时获取亮部和暗部细节的场景中表现出色，如摄影、天文学观测等领域。
3. CCD在不同领域中的应用3.1 数字相机数字相机是最常见的使用CCD技术的设备之一。
CCD作为图像传感器，能够将光信号转化为电信号，并通过后续的图像处理和存储，最终得到高质量的数字图像。
3.2 摄像机CCD在摄像机中的应用广泛，包括安防监控、电视摄像、工业检测等领域。
其高速连续采集和高动态范围的特性使得CCD能够捕捉到清晰、细腻的图像，满足各种实时监控和录制需求。
CCD的功能特性及应用
CCD的功能特性及应用CCD 是一种器件，能够把光学影像转化为数字信号。
CCD 上植入的极小光敏物质称作像素（Pixel）。
一块 CCD 上包含的像素数越多，其提供的画面辨别率也就越高。
CCD 的作用就像胶片一样，但它是把图像像素转换成数字信号。
CCD 上有许多罗列整齐的能感应光芒并将影像改变成数字信号。
经由外部的控制个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。
CCD 广泛应用在数位摄影、天文学尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高速摄影技术如 Lucky imaging。
CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛。
CCD 功能特性CCD 图像可挺直将光学信号转换为数字电信号实现图像的猎取、存储、传输、处理和复现。
其显著特点是：1.体积小分量轻；2.功耗小工作低抗冲击与震惊性能稳定寿命长；3.敏捷度高噪声低动态范围大；4.响应速度快有自扫描功能图像畸变小无残像；5.应用超大规模工艺技术生产像素集成度高尺寸精确商化生产成本低。
因此许多采纳光学办法测量外径的仪器把CCD 器件作为光电接收器。
CCD 从功能上可分为线阵CCD 和面阵CCD 两大类。
线阵CCD 通常将CCD 内部电极分成数组，组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。
所需相数由CCD 芯片内部结构打算结构相异的CCD 可满足不同场合的用法要求。
线阵CCD 有单沟道和双沟道之分其光敏区是MOS 电容或光敏结构生产工艺相对较容易。
它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成特点是处理信息速度快，外围电路容易易实现实时控制，但猎取信息量小不能处理复杂的图像。
面阵CCD 的结构要复杂得多，它由无数光敏区罗列成一个方阵，并以一定的形式衔接成一个器件猎取信息量大，能处理复杂的图像。
CCD 的应用CCD 器件及其应用技术的讨论取得了惊人的发展特殊是在图像传感和非接触测量领域的进展更为快速。
随着CCD 技术和理论的不断进展CCD 技术应用的广度与深度必将越来越大。
CCD 是用法一种高感光度的半导体材料集成，它能够按照照耀在其面上的光芒产生相应的电荷信号在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号这种数字信号经过压缩和程罗列后可由闪速存储器或硬盘卡保存即收光信号转换成计算机能识别的图像信号，可对被侧物体举行精确的测量、分析。
CCD技术
CCD采用光学方法测量外径的仪器，把CCD器件作为光电接收器。
成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。
所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。
线阵CCD有单沟道和双沟道之分，其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构，生产工艺相对较简单。
它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不能处理复杂的图像(线阵CCD如右图所示)。
面阵CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一定的形式连接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。
编辑本段CCD的应用四十年来，CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。
随着CCD技术和理论的不断发展，CCD技术应用的广度与深度必将越来越大。
CCD是使用一种高感光度的半导体材料集成，它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号，在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号，这种数字信号经过压缩和程序排列后，可由闪速存储器或硬盘卡保存即收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号，可对被测物体进行准确的测量、分析。
含格状排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫瞄仪与摄影机的感光元件。
其光效率可达70%(能捕捉到70%的入射光)，优于传统菲林（底片）的2%，因此CCD迅速获得天文学家的大量采用。
传真机所用的线性CCD影像经透镜成像于电容阵列表面后，依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。
传真机或扫瞄仪用的线性CCD每次捕捉一细长条的光影，而数码相机或摄影机所用的平面式CCD则一次捕捉一整张影像，或从中撷取一块方形的区域。
一旦完成曝光的动作，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的下一个单元，到达边缘最后一个单元时，电荷讯号传入放大器，转变成电位。
如此周著复始，直到整个影像都转成电位，取样并数位化之后存入内存。
光学仪器中的CCD相机与图像处理技术
光学仪器中的CCD相机与图像处理技术光学仪器在现代科学研究和工业生产中起着至关重要的作用。
其中，CCD相机和图像处理技术是不可或缺的关键元素。
本文将探讨CCD相机的原理和应用，以及图像处理技术在光学仪器中的重要性。
一、CCD相机的原理和应用CCD（Charge-Coupled Device）相机是一种光电转换器件，能够将光信号转换为电信号。
它由一系列光敏元件和信号传输通道组成。
当光线照射到CCD芯片上时，光敏元件会产生电荷，并通过信号传输通道传递到芯片的输出端，形成图像信号。
CCD相机具有高灵敏度、低噪声、宽动态范围和快速响应的特点，因此被广泛应用于天文学、生物医学、工业检测等领域。
例如，在天文学中，CCD相机能够捕捉到非常微弱的星光信号，帮助科学家研究宇宙的起源和演化。
在生物医学中，CCD相机可以用于显微镜成像，帮助医生观察细胞结构和病变情况。
在工业检测中，CCD相机能够实时检测产品的质量和缺陷，提高生产效率和产品质量。
二、图像处理技术在光学仪器中的重要性图像处理技术是指对图像进行数字化处理，包括图像增强、图像恢复、图像分割和图像识别等。
在光学仪器中，图像处理技术能够提高图像的质量和分辨率，帮助科学家和工程师更好地分析和理解图像信息。
首先，图像处理技术可以对图像进行增强，提高图像的对比度和清晰度。
在CCD相机拍摄的图像中，可能存在光照不均匀、噪声干扰等问题，通过图像处理技术，可以去除这些干扰因素，使得图像更加清晰和易于分析。
其次，图像处理技术可以进行图像恢复，修复由于光学系统或传感器本身的缺陷而导致的图像失真。
例如，在天文学中，由于大气湍流和光污染的影响，CCD相机拍摄的星图可能存在模糊和畸变。
通过图像处理技术，可以对图像进行去模糊和畸变矫正，恢复出原始的清晰星图。
此外，图像处理技术还可以对图像进行分割和识别，提取出感兴趣的目标并进行特征分析。
在生物医学中，科学家可以利用图像处理技术对医学影像进行肿瘤分割和病变识别，帮助医生进行早期诊断和治疗。
ccd高速相机
CCD相机高速数据存储系统中的无缝缓存技术应用物理07-2 刘欣学号： 10074575随着CCD技术的发展，频率高、数字化的新型CCD相机不断出现，CCD器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展，尤其是图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。
CCD图像的数据量巨大，图像数据的输出速率也较高，所以高速图像数据的实时记录是一个不易解决的问题。
本文利用“乒乓操作”思想和并行扩展技术对高速数据流进行无缝缓存，进而实时可靠的记录及存储CCD相机下传的图像数据，解决了图像实时存储数据量大，传统的使用硬盘体积大及价格昂贵问题，实现简单方便。
1 系统方案设计本系统以Altera公司的Cyclone II系列EP2C8Q208CSFPGA芯片为控制核心，缓存高速CCD相机下传的图像数据，通过LVDS差分信号接口电路，将LVDS信号转换为TTL信号，在高速状态机控制下将转换后的并行高速16位图像数据经过码制重组后，在20 MHz的像素时钟驱动下写入SRAM中缓冲。
SRAM存储芯片采用IDT公司32位SRAM，对CCD相机的高速数据进行缓存。
通过乒乓操作将SRAM中的数据存入低速的FLASH阵列中，存储完毕后，通过USB2．0接口以较慢的速度将数据输入计算机进行后期处理，系统组成框图如图l所示。
虚线内部的功能均通过对FPGA 芯片EP2C8Q208硬件编程实现。
1．1 低压差分传输接口LVDS即低电压差分信号，该技术的核心是采用极低的电压摆幅高速差动传输数据，可实现点对点或一点对多点的连接，具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点。
高速相机传输的LVDS信号，经解串器解串后输出帧同步信号VSYN、行同步信号HSYN、像素时钟PCLK和16位数据DATA；图像格式为320×256，帧同步与行同步均为高电平有效。
时序如图2所示。
本设计采用美信公司的低功耗、高速LVDS解串芯片MAX9218将LVDS差分信号转换为TTL信号，在帧同步和行同步信号同时有效时。
CCD图像采集解决方案
CCD图象采集解决方案一、背景介绍CCD（Charge-Coupled Device）图象传感器是一种常用于图象采集和图象处理的技术。
它通过将光转化为电荷，并将电荷转换为数字信号，实现图象的采集和处理。
在许多领域中，如工业检测、医学影像、机器视觉等，都需要使用CCD图象采集解决方案来获取高质量的图象数据。
二、问题描述在进行CCD图象采集时，往往面临以下问题：1. 采集速度不够快：对于某些应用场景，需要实时采集高速运动物体的图象，而传统的CCD图象采集设备无法满足需求。
2. 图象质量不高：由于光照条件、噪声干扰等因素，采集到的图象质量不稳定，影响后续图象处理的准确性和可靠性。
3. 数据传输难点：CCD图象采集设备通常需要将采集到的数据传输到计算机或者其他设备进行处理，但传输过程中可能会遇到数据丢失、传输速度慢等问题。
三、解决方案为了解决上述问题，我们提出了以下CCD图象采集解决方案：1. 选择高速采集设备：针对需要实时采集高速运动物体的应用场景，我们推荐使用高速CCD图象采集设备。
这些设备具有更高的帧率和更快的数据传输速度，能够满足高速采集的需求。
2. 优化图象处理算法：为了提高图象质量，我们建议对采集到的图象进行后处理。
可以采用图象增强、降噪等算法来改善图象质量。
此外，还可以根据具体应用场景的需求，设计并优化特定的图象处理算法，以提高图象处理的准确性和效率。
3. 使用高速数据传输接口：为了解决数据传输难点的问题，我们建议使用高速数据传输接口，如USB 3.0、Gigabit Ethernet等。
这些接口具有更高的传输速度和更稳定的数据传输性能，能够有效解决数据传输过程中的问题。
4. 优化光照条件：光照条件是影响图象质量的重要因素之一。
为了获得高质量的图象，我们建议优化光照条件，如调整光源的位置和亮度，使用滤光器等。
通过优化光照条件，可以提高图象的对照度和清晰度。
5. 进行实时监控和调试：为了确保CCD图象采集解决方案的稳定性和可靠性，我们建议在采集过程中进行实时监控和调试。
高速CCD相机图像卡接口电路的设计
高速CCD相机图像卡接口电路的设计
李艺琳;冯勇;王乙牛
【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(22)1
【摘要】针对多通道CCD相机,提出了一种图像数据实时采集和图像显示的方法,CCD的数据采集和图像显示由图像卡完成.CCD相机与图像卡的数据传输的硬件接口按标准RS-422串行接口设计,这种差分方式传递信号方法能有效抑制共模信号,提高数据在传输中抗噪声能力.利用高速硬盘解决了大容量、高速度、多通道的图像数据的实时采集和存储问题,通过多线程处理来从软件上弥补硬盘读写速度不足的缺陷.将采集到的CCD相机数据转换成标准BMP文件来显示图像.
【总页数】6页(P46-50,54)
【作者】李艺琳;冯勇;王乙牛
【作者单位】哈尔滨工业大学,电气工程系,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,电气工程系,黑龙江,哈尔滨,150001;黑龙江省中医研究院,黑龙江,哈尔滨,150036【正文语种】中文
【中图分类】TM921.52
【相关文献】
1.大面阵CCD相机高速图像压缩系统设计 [J], 刘妍妍;李国宁;王文华;张然峰;金龙旭
2.新型数字CCD相机及其图像数据传输卡设计 [J], 宋志平;洪津;乔延利;钱伟;周文
勤
3.机载TDI CCD相机高速图像实时存储系统 [J], 周刚;翟林培;王德江;周九飞;赵忠文
4.基于数字CCD相机的高速图像采集系统 [J], 韩丙辰;陈树越
5.一种百万像素CCD图像采样接口电路的设计与实现 [J], 陈学峰;周荣政;洪志良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
CCD相机的应用
CCD相机的应用引言CCD(Charge Couple Device)中文名为“电荷耦合器件”，是一种以电荷包的形式存储和传递信息的半导体表面器件。
1969年，美国贝尔电话实验室的w．S．Boyle和G．E．Smith在探索磁泡器件的电模拟过程中，产生了电荷耦合器件原理的设想，并在实验中得到验证。
最初，CCD只是作为存储器件使用，但后来依靠已经成熟的MOS集成电路工艺，CCD技术得到迅速的发展。
CCD的工作原理CCD是一种大规模集成电路工艺制作的半导体光电元件，它在半导体硅片上制有成千上万个光敏元，产生与照在它上面的光强成正比的电荷。
CCD基本构成单元是MOS电容器，它以电荷为信号，通过对金属电极施加时钟脉冲信号，在半导体内部形成储存载流子的势阱。
当光或电注入时，将代表信号的载流子引入势阱，再利用时钟脉冲的规律变化，使电极下的势阱作相应变化，就可以使代表输入信号的载流子在半导体表面作定向运动，再通过对电荷的收集、放大，把信号取出。
CCD的发展与应用世界各科技强国在CCD研制、开发及应用领域都投入了大量的人力、物力和财力，展开了广泛而深入的工作。
美国是研究CCD技术最早的国家，在该领域一直处于领先地位。
Bell实验室是CCD研究的发源地，并在CCD传感器和电荷信号处理研究方面保持优势。
通用电器(GEC)、无线电(RCA)和柯达fKODAK)等著名公司的研究机构在面向军、民用及工艺研究居于领先地位。
日本是CCD生产大国，产量居世界之首。
索尼(SONY)、NEC等公司的CCD研发很快，已成为美国强大的竞争对手。
[1]1974年，美国RCA公司的512×320像元面阵CCD摄像机首先问世。
近年来，随着大规模、超大规模集成电路工艺的发展，CCD研制水平不断提高，阵列元素不断增加，CCD摄像机的性能也越来越好，并且CCD芯片的成品率不断提高，器件尺寸不断缩小。
CCD图像传感器的像素高密度集成化己有了显著的突破，线阵CCD 的像元数己从128个发展到15，000个，而且面阵CCD的像元数也高达9000×9000个，像元尺寸己做到79m以下。
数字相机像传感器CCD读取电路的工作原理
数字相机像传感器CCD读取电路的工作原理数字相机的发展已经成为人们记录生活、捕捉美好瞬间的重要工具。
而数字相机中的一项核心技术就是CCD（电荷耦合器件）传感器的读取电路。
本文将详细介绍数字相机中CCD读取电路的工作原理。
一、CCD传感器简介CCD传感器是数字相机中最常用的图像传感器类型之一。
它由大量光敏元件组成，能够将光信号转化为电信号，并通过读取电路进行处理和输出。
CCD传感器具有高灵敏度、低噪声等优点，能够提供清晰、细腻的图像。
二、CCD传感器的工作原理1. 光的转换过程当光线通过相机镜头进入CCD传感器时，首先经过光电转换器件，如光电二极管或光电晶体管，将光信号转化为电荷信号。
光电转换器件的灵敏度决定了CCD传感器对光线的捕捉能力。
2. 电荷耦合过程光电转换后的电荷信号被送入CCD的感光单元。
感光单元是由一系列光电二极管或光电晶体管组成的，它们按矩阵排列在CCD芯片上。
在感光单元中，电荷信号经过电荷耦合器件传递，形成一行或一列的电荷。
3. 电荷传输过程经过电荷耦合的信号被传输至CCD芯片的垂直传输器件，再由水平传输器件进行左移或右移操作。
这样，电荷信号就能够逐行或逐列地传输至CCD芯片的输出端。
4. 电荷读取过程CCD芯片的输出端接入倒置放大器，倒置放大器能将电荷信号转换为电压信号，并进行放大。
电压信号经过模数转换器（ADC），最终转化为数字信号，供数码相机的处理单元进行图像处理和存储。
三、CCD的读取电路设计要点为了实现高质量的图像捕捉，CCD读取电路的设计需要考虑以下几个要点：1. 噪声控制：由于CCD传感器的读取过程中存在各种噪声源，如暗电流、读出电路噪声等，因此需要对噪声进行合适的抑制和屏蔽，以提高图像质量。
2. 动态范围：CCD传感器需要有足够的动态范围，以确保在高光和低光条件下都能准确记录图像。
动态范围的设计需要兼顾亮部和暗部的细节显示。
3. 速度和帧率：数字相机的实时影像捕捉需要高帧率和快速传输速度。
星上TDI-CCD拼接相机的数据传输设计
星上TDI-CCD拼接相机的数据传输设计宁永慧;郭永飞;李洪法【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2013(21)10【摘要】为了适应拼接成像系统大数据量给系统图像整合带来的影响,同时解决行频异速引起的数据不同步问题,设计了一种基于FPGA的LVDS伪串行数据独立式DDR输出的实现方法.首先讨论了数传结构在不同工作模式下的特性,针对拼接成像系统宽视场、数据量大、频率高,以及侧摆成像模式下产生行频异速等特点,提出了一种新的LVDS数传结构;验证并对比了新结构与原结构在资源、速率和环境适应性的性能和差异.结果表明,该结构在程序设计上更容易实现,可靠性高,具有更好的温度漂移特性和时序稳定性.该数据传输结构设计将原有的CCD拼接成像系统的数据率提高一倍以上,并满足高可靠性要求,适合在大多数拼接成像系统中使用.【总页数】3页(P2801-2803)【作者】宁永慧;郭永飞;李洪法【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130021;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130021;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130021【正文语种】中文【中图分类】V443.5【相关文献】1.星上时间延迟积分CCD拼接相机图像的实时处理 [J], 宁永慧;郭永飞2.多TDI-CCD拼接相机成像非均匀性的校正 [J], 岳俊华;李岩;武学颖;司国良;郭永飞3.TDI-CCD相机成像电路设计 [J], 曲洪丰;王晓东;吕宝林;孙慧4.基于交换拓扑的多相机拼接平台设计 [J], 董博宇;黄涛;沈淑梅5.光学拼接误差对TDI-CCD相机的影响 [J], 肖占全;翟林培;丁亚林;王俊善;陈洪立;耿文豹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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分类号 UDC密级编号8Q!§!逝SQ3§中国科学院研究生院硕士学位论文￡￡旦担扭睦控剑墨直运国堡数握佳箍挂苤垒蝗指导教师丞扈煎硒冠员圭国型堂院堂鱼撞盔婴宜压申请学位级别亟±堂焦学科专业名称信呈复信息处堡论文提交日期 2006.5论文答辩日期 2006.6培养单位主冒型堂堕趟电撞丕盟窒所学位授予单位 :空圄型堂瞳班究生瞳——答辩委员会主席摘篓随着科举技术的发鼹,CCD数字耀鞔被广泛圭也斑用在备静镁域,发挥蕙熏要静终鲻,圆必秘究CCD姻钒的控制翘数撮铸输具窍重要的意义。
论文根据安辩匿像处理系统的要求,霹基子FPGA敬Camera Link懿器撩数攒搂较…裁莲行了设计与实现。
论文深入地分析了几种常用的相机数据传输方式,在此基础上税锻Camera Link 接口鬻瀛高、数搽传输率毫、稿飘控锅簿摹筹特点,磺秘罗以CameraLink 按霜协议为基础的CCD数字裙祝图像数据接收卡。
设计采用了FPGA技术,结合算步窜≤亍遴焙协议(UART、LVDS(Low Voltage Differential Signaling等技术, 实现了对CCD 秘辊鹣耱繇葙实隧蘸像数据接收。
犊收卡麓最大传输速率霹这 1.848GB/s,实际最高接收速率为960MB/s,具有数据传输率大、稳定性好、搽律方便等优点。
论文豹掰究工律为后续豹图像处理握供了有力豹支持,在高速实时图像处建黻及萁弛领域中有着广泛酶应用薷豢。
关键谣:Camera Linkl LVDS;FPGAI CCD攘爨;串墨逶绩本文作者煞名:Technologies of CCD Camera Control and High—speed Image Data Transmission Jin ZhengDirected by:Prof.Zhang QihengABSTRACT戮瞧the development of technologies,CCD Camera is widely applied in practice applications.It is important to study the CCD digital camera‟S control and data transmission.For the requests of real time image processing system,we design and implement the image data capture board based Oil Camera Link interface and FpGA structure.In this paper,we study several general camera data transmission patterns and camera control modes.On the basis of the study,we choose Camera Link interface because of its high data transmission and easily implement and huge throughput.The design of a real-time image capturing and camera control board based on CameraLink is presented,The Camera Link interface奄r digital camera and framegrabber is adopted for the board.In combination with FPGA,LVDS(Low Voltage Differential Signalingand UART(Universal Asynchronous Receiver Transmittertechnologies, the board can implement real*time image data acquisition and control of CCD digital camera in real-time image processing system.It strongly supports the image processing.The high—speed digital camera's control and data transmission will be widely applied in more image processing and other fields.Key words:CameraLink;LVDS;FPGA;CCD digital camera;UART Il本入审明本人郑重肆}暖:所呈交特学位论文,是本人在导师娓指导下,独立避行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何冀他个人成集体已经发表或撰写过的科研成聚。
对本文豹研究傲出重要贡献瓣令A鞠集体,均已在文中驭骥礁方式檬臻。
本A完全意识鬟本声舞躲法簿责任感本人承担。
论文作者嚣名:蔓塾菇嚣端:趁曩衄关于攀位论文使瑚授权酌声硐本人完全了解中阑科学院光电技术研究所有芙保留、使用学位论文的裁定,溺意中戮科学院光电技术研究所裸蕾或向澄家有关部门或枫构送交论文终笺露斧帮迄予版,允许论文被奎阕移诺瓣;本人授粳中国科学陵毙电技术硪究所可以将零学位论文的全部或部分内容编入有关数据岸进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文劫汇编本学位论文。
(镰密论文在解窝磊应遵守越瘸定论文作者签名:姆导师然名:趁,丕丝孥隧期:超≤:量过第一章,jI言1.1概述第一章引言实时图像处理系统的基础是实时采集来自模拟或数字相机的视频流,因此相机的控制和图像数据的传输在实时图像处理系统中有着重要的意义。
图像处理系统一般由五大功能单元组成:图像接收单元、图像预处理单元、. 图像处理单元、图像显示单元、数据输出单元。
如图1.1所示。
图ll实时图像处理系统的组成其中图像接收单元也叫视频流输入单元主要就是完成对相机的控制和实时图像的接收。
图像预处理单元完成当前帧图像的数据存储,进行全视场的数字滤波、图像增强、目标分割等算法。
图像处理单元是处理系统的核心,完成主要的图像处理算法。
图像输出单元包括CPLD接口、头部控制接口和字符输出接口。
图像显示单元主要完成由监视器显示相机的原始图像与处理后的图像相叠加的复合信号。
由此可见正确接收来自相机的图像数据是图像处理系统的基础。
近年来,随着光学制造及加工技术,数字电子技术,大规模和超大规模集成电路技术及制造工业,光电成像传感器,自动控制技术等的迅速发展,目前的实时图像处理系统在各方面的性能指标较以往有了大幅度的提高,随之对各个模块技术指标要求也在迅速提高。
由于实时图像处理系统是一种基于图像信息处理的设备,所获得的图像质量直接影响到最后的处理结果和精度。
在数字图像处理技CCD相机的控制…i・箭速幽像数据传输技术术要求越来越高的今天,为实时图像处理系统提供高质量的数字化图像信号已经越来越迫切。
此外,在其他民用场合,如各种自动监视安全系统,交通控制,天文观测等等,都需要分辨率越来越高,对比度越来越好,帧频越来越高的实时图像传输。
1.2课题研究的目的和意义原有的图像处理系统都是采用标准制式的模拟相机作为信号源。
模拟相机的帧频为25帧/秒,图像分辨率低,输出的是模拟视频信号。
视频信号需要经过钳位、放大、滤波、去同步头、带宽放大等处理电路后,通过高速A/D转换将模拟视频信号转变成8位或12位的数字信号。
同时还需要对视频信号进行行、场信号分离,提供后续处理所需要的HS(行同步和VS(场同步信号。
模拟信号在传输中会衰减,如果没有距离合适和及时的中继放大,信号最终会湮没在噪声中。
因此模拟相机的图像接收电路复杂、需要A/D转换而且图像传输距离受限制,不易于实现。
所以,随着CCD技术和数据传输技术的不断发展,采用新型数据传输接口的CCD数字相机能够避免上述问题。
CCD数字相机在信号处理、影像传感和数字存储等三大领域中应用广泛。
它具有以下优点:(1体积小,集成度高,结实耐用及功耗低。
(2在一个较宽的波长范围内有着近乎完美的灵敏度。
(3工作条件是从低照度到非常高照度都能使用。
(4有很好的稳定度和线性度。
(5由于硅阵列结构的固定及紧凑,生成的图像不会变形。
CCD输出的电信号通常是符合电视标准的视频信号,可在电视屏幕上复原成物体的可见光像,也可以将信号存储在磁带机内,或输入计算机,进行图像增强、识别、存储等处理。
随着高分辨率、高帧频、数字化的新型CCD相机出现,使得图像数据量越来越大、传输速率越来越高。
众多新的接口技术的发展,如USB、IEEE一1394和Camera Link等,新型的CCD相机纷纷对其提供支持。
为满足工程实际的需要,必须建立带宽高、数据传输率高、模块化和低功耗第一章引言、的图像接收与控制系统,以解决实时图像处理系统接收模块数据传输量大、传输速率高等问题。
在了解现有数字CCD相机和多种输出接口基础上,根据图像处理平台的需求,针对数据量大、传输速率高等问题,本论文开发了基于Camera Link接口的CCD数字相机控制与数据传输系统,解决了高速CCD图像实时图像接收以及对相机的控制,满足了实时图像处理平台的需求。
1.3主要研究工作在大量查阅文献的基础上,分析现有CCD数字相机和多种相机输出接口, 研究基于Camera Link接口的高速CCD数字相机的数据传输与控制在实时图像处理系统中的应用,探讨新的接口是否可以满足系统要求,通过验证为实时图像处理系统的升级提供技术支持。
本文的主要工作如下:1 分析比较CCD数字相机常用的几种高速数据传输接口如USB、IEEE.1394、CaITlera Lillk等的性能。
2 根据实时图像处理平台的要求,确定数字相机控制与数据传输的设计方案。
3 设计并制作应用于实时图像处理系统的CCD相机控制与图像数据接收板卡。
4 在实时图像处理系统中应用该相机控制和图像数据接收板卡,测试其性能。
CCD相机的控制与高速|2}|像数据传输技术2.1概述第二章Camera Link接口技术Camera Link是数字视频的通信接口。
它以Channel Link技术为基础,为视频应用提供了一个通用的信号传输规范。
多年以来数字视频市场缺乏一个标准的通信接口。
采集卡和相机生产商提供了多种互不兼容的接口标准,使得传输线的统一制造非常困难,也常常使得用户感到无所适从。
因此迫切需要一个数字相机和图像采集卡之间的连接标准,能够兼顾相机的多样性和数据传输高速性。