EBsCMOS相机驱动系统开发
发布时间：2021-06-16 09:44
极弱光高分辨率成像在国防、空间科学等领域有着广泛需求,包括夜视、侦查、科学应用等等。在这些领域的驱动下,弱光成像传感器的性能得到了巨大的提升。现代技术的发展,尤其是低噪声背照CMOS器件的发展,为各国开发高端的EBs CMOS极弱光成像器件奠定了基础。但是,和欧美国家相比,国内EBs CMOS的发展水平相对滞后。因而,研发EBs CMOS相机驱动系统具有重大的研究意义。为了满足国内EBs CMOS微光成像探测器的需要,我们利用现有的国产背照式s CMOS图像传感器Gsense400BSI进行研究,首先对它的性能进行分析,阐述了它的功能特点以及它的成像方式。根据器件的驱动要求,选用赛灵思公司的Spartan-6系列的FPGA来控制整个相机系统,利用存储器DDR2来缓存接收到的图像数据,使用USB3.0接口作为相机系统的接口对图像进行传输。本文所做的工作主要包含:1、制定EBs CMOS小型相机系统的设计方案。通过对弱光成像的关键技术分析,对比了弱光成像系统的器件类型,最终选择了以CMOS图像传感器为图像采集单元、FPGA为系统控制核心、DDR2-SDRAM为图像缓存器、USB3.0接口作...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常用日盲紫外波段弱光成像探测器的量子效率
图 1.2 Intevac 开发成功的 EBAPS 存在的问题和差距分析目前我国的微光成像技术仍未突破阴极+MCP+荧光屏+光导+CCD的传部件多、体积大、可靠性低，而且高压种类繁杂，反射界面众多，M重。总体而言，国内的微光成像技术与国际先进水平相比还有近 20 年这种差距主要体现在阴极制造技术、APS 器件技术、背照减薄工艺等并没有将现代信息技术的最新成果应用到微光成像里来。目前国内已经照 UV 敏感的高端 sCMOS，如果经过适当减薄工艺探索，完全有条件端 EBsCMOS。 本论文的目的意义和主要研究内容
12图 2.4 Gsense400BSI 结构图像素阵列GSENSES400BSI 采用固定光电二极管 5T 像素设计。Gsense400BSI 传感器在像素中实现了 HDR 架构，可实现低噪声和高全阱容量图像。除了有源像素之外，还有光学黑像素，电黑像素和虚拟像素，如图 2.5 所示。像素（0,0）是默认模式下的左下角像素。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨紫外电子轰击互补金属氧化物半导体器件的实验研究[J]. 刘虎林,王兴,田进寿,赛小锋,韦永林,温文龙,王俊锋,徐向晏,王超,卢裕,何凯,陈萍,辛丽伟. 物理学报. 2018(01)
[2]EBCMOS微光成像器件的研究[J]. 张海舟,母一宁,王连锴,詹丹,宋德. 真空科学与技术学报. 2017(10)
[3]微光像传感器技术的最新进展[J]. 田金生. 红外技术. 2013(09)
[4]低照度CMOS图像传感器技术[J]. 姚立斌. 红外技术. 2013(03)
[5]电子轰击型有源像素传感器在激光雷达的应用[J]. 熊智鹏,李琦,王骐. 激光与红外. 2012(07)
[6]面向实时视觉芯片的高速CMOS图像传感器[J]. 付秋瑜,林清宇,张万成,吴南健. 光学学报. 2011(08)
[7]CMOS图像传感器及其发展趋势[J]. 倪景华,黄其煜. 光机电信息. 2008(05)
硕士论文
[1]基于CMOS传感器的高速图像采集系统设计[D]. 陈玲玲.西安工业大学 2016
[2]高清高速CMOS相机系统设计[D]. 李方宁.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[3]基于CMOS图像传感器的高速相机成像电路设计与研究[D]. 于帅.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[4]基于FPGA的高速数字工业相机系统设计与实现[D]. 刘哲.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2013
本文编号：3232842
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)北京市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常用日盲紫外波段弱光成像探测器的量子效率
图 1.2 Intevac 开发成功的 EBAPS 存在的问题和差距分析目前我国的微光成像技术仍未突破阴极+MCP+荧光屏+光导+CCD的传部件多、体积大、可靠性低，而且高压种类繁杂，反射界面众多，M重。总体而言，国内的微光成像技术与国际先进水平相比还有近 20 年这种差距主要体现在阴极制造技术、APS 器件技术、背照减薄工艺等并没有将现代信息技术的最新成果应用到微光成像里来。目前国内已经照 UV 敏感的高端 sCMOS，如果经过适当减薄工艺探索，完全有条件端 EBsCMOS。 本论文的目的意义和主要研究内容
12图 2.4 Gsense400BSI 结构图像素阵列GSENSES400BSI 采用固定光电二极管 5T 像素设计。Gsense400BSI 传感器在像素中实现了 HDR 架构，可实现低噪声和高全阱容量图像。除了有源像素之外，还有光学黑像素，电黑像素和虚拟像素，如图 2.5 所示。像素（0,0）是默认模式下的左下角像素。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高分辨紫外电子轰击互补金属氧化物半导体器件的实验研究[J]. 刘虎林,王兴,田进寿,赛小锋,韦永林,温文龙,王俊锋,徐向晏,王超,卢裕,何凯,陈萍,辛丽伟. 物理学报. 2018(01)
[2]EBCMOS微光成像器件的研究[J]. 张海舟,母一宁,王连锴,詹丹,宋德. 真空科学与技术学报. 2017(10)
[3]微光像传感器技术的最新进展[J]. 田金生. 红外技术. 2013(09)
[4]低照度CMOS图像传感器技术[J]. 姚立斌. 红外技术. 2013(03)
[5]电子轰击型有源像素传感器在激光雷达的应用[J]. 熊智鹏,李琦,王骐. 激光与红外. 2012(07)
[6]面向实时视觉芯片的高速CMOS图像传感器[J]. 付秋瑜,林清宇,张万成,吴南健. 光学学报. 2011(08)
[7]CMOS图像传感器及其发展趋势[J]. 倪景华,黄其煜. 光机电信息. 2008(05)
硕士论文
[1]基于CMOS传感器的高速图像采集系统设计[D]. 陈玲玲.西安工业大学 2016
[2]高清高速CMOS相机系统设计[D]. 李方宁.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2014
[3]基于CMOS图像传感器的高速相机成像电路设计与研究[D]. 于帅.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[4]基于FPGA的高速数字工业相机系统设计与实现[D]. 刘哲.中国科学院大学(工程管理与信息技术学院) 2013
本文编号：3232842
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