高动态科学级CMOS相机设计与成像分析

发布时间：2021-09-01 14:32

　　为了满足高动态范围高灵敏度的全局曝光模式下成像系统的需求,基于CIS-2521科学级CMOS图像传感器设计了一个相机系统,通过分析CIS-2521芯片像素读出结构特点,通过芯片内部模拟相关双采样与FPGA片内数字域相关双采样完成相关四采样算法,列向噪声去除效果明显。通过设计曲线拟合双增益通道图像数据合成输出,保证了系统成像有较高输出动态范围。相机常温下输出图像峰值信噪比达62.9dB,采用半导体制冷后输出图像峰值信噪比74.3dB。根据EMVA1288标准实测相机动态范围达到78.2dB,设计的相机系统实现了每秒50帧2 560×2 160像素,16bit深度高清晰度高动态范围图像的实时全局曝光成像输出,能够满足低照度条件下的高帧频高动态范围成像的需求。 

【文章来源】：液晶与显示. 2017,32(03)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 引言
2 CIS-2521参数与相机系统组成
3 相关四采样对CMOS器件噪声抑制
4 高动态范围数据合成
5 sCMOS相机软件设计流程
6 sCMOS相机设计结果与成像分析
7 总结


【参考文献】：
期刊论文
[1]多通道航天相机内部的图像实时合成压缩[J]. 刘春香,郭永飞,李宁,薛旭成,吕恒毅.  吉林大学学报(工学版). 2013(06)
[2]基于估计方法的CMOS图像传感器列固定模式噪声校正方法[J]. 王华,曹剑中,王华伟,郭惠楠,赵晓冬,刘广森.  红外与激光工程. 2013(07)
[3]基于智能相机的混合交通流检测方法[J]. 魏巍,李志慧,赵永华,曲昭伟,江晟,柴婷婷.  吉林大学学报(工学版). 2013(04)
[4]科学级CCD远程图像采集系统[J]. 罗通顶,李斌康,郭明安,杨少华,周鸣.  光学精密工程. 2013(02)
[5]CMOS图像传感器时间域噪声分析及其应用研究[J]. 龚学艺,黄思婕,曲荣升,陈凡胜.  光学与光电技术. 2013(01)
[6]中阶梯光栅光谱仪CCD相机的设计[J]. 潘明忠,刘玉娟,陈少杰,宋楠,崔继承.  光学精密工程. 2012(08)
[7]基于CMOS图像传感器的多斜率积分模式[J]. 杨东来,胡晓东,李俊娜.  红外与激光工程. 2012(06)
[8]CMOS图像传感器电路噪声分析[J]. 杨涛,吴孙桃,郭东辉.  厦门大学学报(自然科学版). 2012(03)
[9]大面阵CMOS APS相机系统的设计[J]. 刘新明,刘文,刘朝晖.  光子学报. 2009(12)
[10]CMOS图像传感器中卷帘式快门特性及其应用[J]. 刘智,柴华,李娜娜.  光学精密工程. 2009(08)

博士论文
[1]CMOS图像传感器动态范围扩展技术的研究[D]. 付贤松.天津大学 2006

硕士论文
[1]CMOS图像传感器的噪声分析及图像处理[D]. 和文娟.华中科技大学 2011



本文编号：3377148