高速ccd数字接口摄像机设计

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1、高速CCD数字接口摄像机设计www.9mcu.com第九单片机开发网www.9mcu.com内容提要1关于线阵CCD摄像机2线阵CCD摄像机的工作原理3高速CCD数字接口摄像机设计4摄像机的调试5高速线阵图像采集系统应用6结论第九单片机开发网www.9mcu.com1.关于线阵CCD摄像机•降低采集系统的成本•填补国内的空白•提高系统的性能和生命期主要生产厂商：BASLERATMELTOSHIBA第九单片机开发网www.9mcu.com2.线阵CCD摄像机的工作原理2.1系统结构框图2.2线阵CCD的工作原理2.3CCD图像信号的采样

2、量化2.4CameraLink数字接口第九单片机开发网www.9mcu.com2.1系统结构框图产生ccd驱动时钟及输出线阵电平转换可编程逻辑器件接口的驱动光学成像数据传输接口CCD驱动光学镜头图像图像传数据感A/D输出器接口对CCD工作状态及控制接口输出多种信号参数设置直流电源量化电源处理微控制器串行通讯接口第九单片机开发网www.9mcu.com2.2线阵CCD的工作原理典型线阵CCD原理结构图转移脉冲信号输出缓冲控制复位脉冲驱动脉冲驱动脉冲第九单片机开发网www.9mcu.com2.3CCD图像信号的采样量化复位电平SHP视频信

3、号信号SHDCLK电平SHP:CDS参考电平采样时钟SHD:CDS数据电平采样时钟采样方式：相关双采样（CDS）CLK:输出数据锁存时钟第九单片机开发网www.9mcu.com2.4CameraLink数字接口VideoPixelClock数字图像采集卡CameraLink第九单片机开发网www.9mcu.com3.高速CCD数字接口摄像机设计3.1CCD图像传感器KLI21133.2CCD驱动时序生成和驱动电路3.3CCD图像信号的模数转换电路3.4摄像机的控制电路3.5CameraLink接口电路3.6摄像机的整体结构设计第九单片

4、机开发网www.9mcu.com3.1CCD图像传感器KLI2113哑元虚设单元第九单片机开发网www.9mcu.com3.2CCD驱动时序生成和驱动电路第九单片机开发网www.9mcu.com3.2CCD驱动时序生成和驱动电路使用可编程逻辑器件实现时序生成使用ALTERA公司器件第九单片机开发网www.9mcu.com3.2CCD驱动时序生成和驱动电路输入时钟输入容抗寄存器时钟H1500pF寄存器时钟H2500pF重置时钟reset400pF第九单片机开发网www.9mcu.com3.3CCD图像信号的模数转换电路•20MSPS相关

5、双采样处理•可变CDS增益控制•10位可变增益放大器VGA•低噪声箝位•10位20MSPS模数转换•3线串行SPI数字接口第九单片机开发网www.9mcu.com3.4摄像机的控制电路•控制（R、G、B）三路A/D转换器的工作状态和上电初始化设置，调整各路的增益；•控制可编程逻辑器件（CPLD）的工作模式，实现对摄像机的工作速度和摄像机数字接口的传输模式的控制；•提供RS-232接口，用以和上位机通讯，方便摄像机参数的设置；•存储摄像机的设置参数，提供掉电保护功能；第九单片机开发网www.9mcu.com3.4摄像机的控制电路RS23

6、2PC串口26针接口MAX232TTL电平工作状态指示AT24C256指示灯主CPUIIC总线MSP430F148JTAG编程接口SPI接口ADCADCADC第九单片机开发网www.9mcu.com3.5CameraLink接口电路采用NationalSemiconductor的芯片组第九单片机开发网www.9mcu.com3.5CameraLink接口电路•读入A/D转换器的输出数据•生成测试图像数据•按照工作状态要求将待发送数据按一定要求组合•按照CameraLink接口要求的时序将数据输出第九单片机开发网www.9mcu.com

7、3.5CameraLink接口电路时序生成连接单片机模块CameraLink三路芯片组A/D转换器3路10位行有效信号数据第九单片机开发网www.9mcu.com3.5CameraLink接口电路第九单片机开发网www.9mcu.com3.6摄像机的整体结构设计•输入：＋12V•输出：＋12V、＋3.3V、＋5V线阵摄像机电源板•主CPU•A/D电路•232电平转换传感器板主控制和A/D转换板•EEPROM•CCD•驱动电路•信号输出电路•CCD时序生成和输出驱动电路时钟生成和传输驱动板•CameraLink接口第九单片机开发网www

8、.9mcu.com3.6摄像机的整体结构设计第九单片机开发网www.9mcu.com3.6摄像机的整体结构设计第九单片机开发网www.9mcu.com3.6摄像机的整体结构设计第九单片机开发网www.9mcu.com3.