首页:基于FPGA的CCD相机时序发生器的设计

企业新闻 | 2021-03-09

【火狐体育】第一章科学级CCD照相机(ScientificgradeCCDcamera)是具有低噪音、高灵敏度、大动态范围和低量子效率等优秀性能的CCD照相机,可用作微光信号检测和微光光学。广泛应用于射线数字光学检查、生物医学工程、水下摄影、武器装备、天文观测、空间对地面观测等多种技术领域。科学级CCD照相机通常由高速CCD感光芯片、视频信号处理器、定时控制器、定时生成器、定时驱动器、外部光学系统等组成。

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其中时序发生器性能的好坏要求摄像头的质量参数。这款科学级CCD照相机使用DALSA的IL-E2型TDI-CCD作为传感器,IL-E2型TDI-这种设计方案非常简单、可靠、简单。综合各种硬件构建电路的优缺点后,以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为硬件设计平台,以VHDL语言展开驱动电路方案的硬件说明。

成功地对使用EDA软件设计的定时发生器进行了建模。最后,针对XILINX公司的可编程逻辑设备XC2VP20-FF1152展开了兼容性和硬件电路调试,实现了对整个科级CCD摄像机的控制。

2TDI-CCD工作原理和驱动分析2.1TDI-CCD工作原理概述TDI(timedelayandintegration)是一种需要降低线路扫描传感器灵敏度的扫描技术。TDI-CCD是具有阵列结构和线路输入的新CCD,与普通线路CCD相比,具有多系列延迟得分功能。

从结构上看,如图1右侧所示,多个线性阵列(如线性阵列方向和系列方向)以圆形矩形排列。图1TDI-CCD图像元素在示意图图1中生产,TDI-CCD的电荷积累方向向Y方向延伸,其推进级数从下往上为1 ~ 96个等级。在光学过程中,随着照相机(或风景)的运动,TDI-CCD将从96级依次感光到1级,电荷从96级累积到1级。

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最后,通过多延迟分数累计的电荷包被转移到(光学数据信息)CCD水平读取寄存器,在1级通过运算放大器传输。从TDI-CCD的电气性能特性可以看出,TDI-CCD是单向推光设备。

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