CMOS图像传感器LUPA-4000具有开窗读出功能成像系统的实现.pdf

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1、第23卷第5期传感技术学报V0lI23No．5CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav20102010年5月CMOSImageSensorLUPA-4000ImagingSystemwiththeFunctionofWindowingReadoutZHAO，GUOJinchuan，DUYang，HUANGJianheng，删Hanben，WANGJian。，，1．InstituteofOptoelectronicsScienceandEngineenng，HuazhongUniversityofSconc

2、eandTechnology，Wuhan43oo74，China；、I2．InstituteofOptoelectronicsEngineering，ShenzhenUnwenity，Shenzhen518060，China；l3．ShenzhenPacBridgeNetworkCo．，Ltd，Shenzhen518000，China／Abstract：StartingfromthedrivingtimingofCMOSimagesensorLUPA-4000，aFPGAandARMbasedimagingsystemwiththefunc

3、tionofwindowingreadouthasbeenimplemented．Parameters，suchasLUPA~000’Sworkingmodes，positionandsizeofreadoutwindow，canallbesetinPC，andthenbesenttoFPGAthroughEthernet．TheimagedatacanbestoredinPC，andbetransformedtoBMPformatfordisplayingwithregardingoftheactualwin—dowsize．Thisar

4、ticlecoveredallthethreequestionsmustbetackledwhenimplementingwindowingreadoutfunc—tion，includingtransmissionofshuttingparameters，FPGAimplementationofLUPA-4000’Sdrivingtimingandfor—mationtransformationofimagedatainPC．Keywords：imagingsystem；FPGA；CMOSimagesensor；Verilog；windo

5、wing；ethernet；JAVAEEACC：7230GCMOS图像传感器LUPA-40(X)具有开窗读出功能成像系统的实现木赵志刚1,2，郭金川，杜杨，黄建衡，牛憨笨，王健，，1．华中科技大学光电子科学与工程学院，武汉430074；、I2．深圳大学光电子研究所光电子器件与系统教育部重点实验室，深圳518060；I3．深圳市信桥科技有限公司，深圳518000J摘要：针对高端面阵CMOS图像传感器LUPA-4000驱动时序的特点，通过设计一套基于FPGA和ARM的成像系统，实现了LUPA-4000开窗读出功能。LUPA-4000工作模式、开

6、窗位置及大小等拍照参数均可经上位PC机设置后，通过以太网发送至FPGA。所获取的图像信息在Pc机中存储，并可按照实际窗口大小转换为bmp格式后进行显示。本文对在实现开窗功能过程中需要解决的三个主要问题：拍照参数的传递、LUPA-4000驱动时序的FPGA实现以及Pc机端图像数据的格式转换，都进行了详细的描述。关键词：成像系统；开窗读出；FPGA；CMOS图像传感器；Verilog；开窗；以太网；JAVA中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)05—0670—06LUPA-4000是Cypress公司推出的

7、单色面阵区域读出(RegionOfInterestreadout)功能，是提高CMOS图像传感器，像素大小为4M，动态范围在多CMOS图像传感器读出帧频的有效途径。通过该功斜率曝光模式下可达90dB，并可实现流水线快照快能，用户能够只读出CMOS图像传感器感光面中感门。作为一款定位于高端应用的图像传感器，LU—兴趣的图像区域，从而提高有效帧频。PA-4000能够胜任专业级成像质量和特殊成像要求目前已有多种基于LUPA-4000的CMOS成像的场合。但是，LUPA-4000的读出帧频相对较低，在系统，但都没有涉及到开窗读出功能的开发J。204

8、8×2048全像素分辨率下只有15fra／s，限制了本文以LUPA-4000在“大面积X射线相衬成像系其在高速成像领域的应用。统”中的应用为背景，在分析LUPA-4000驱动时序