行间转移面阵CCD的TDI工作方式研究 被引量：15

1

作者 周怀得 刘海英 +3 位作者 徐东 李广泽 王冶 刘金国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1629-1634,共6页

具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分... 具有微透镜的行间转移面阵CCD在空间辐照环境下,微透镜材料容易模糊,导致不能正常成像;而如果不使用微透镜,则会由于行间转移CCD的填充因子和量子效率低,曝光量不足,影响图像质量和信噪比,亦不能满足使用要求。本文提出采用时间延迟积分(TDI)工作方式来解决这一问题。使用现场可编程逻辑器件(FPGA),在实现行间转移面阵CCD KAI0340-S正常工作的基础上,根据TDI CCD的工作原理,实现了CCD KAI0340-S的TDI工作方式。同时,采用RS485总线,实现了计算机和FPGA之间的通信和数据交换,完成了面阵CCD TDI积分级数、行TDI积分时间、以及集成视频信号处理器增益和偏置参数的任意设置。实验结果表明,在没有微透镜下正常成像时,图像质量很差,其信噪比仅为22.13 dB(TDI级数为1);通过设置合适的TDI积分级数后,图像质量有很大的提高,信噪比超过33.62 dB(TDI级数为4)。行间转移面阵CCD的TDI工作方式,可以改善和提高在空间辐照环境下没有微透镜时的图像质量,解决了借助微透镜可提高其量子效率,但微透镜在空间辐照环境下时间较长又容易模糊的矛盾。 展开更多

关键词 行间转移 面阵CCD 微透镜 时间延迟积分 量子效率 现场可编程逻辑器件

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基于行间转移CCD场输出模式下的成像系统设计 被引量：6

2

作者 周辉 张星祥 +1 位作者 陶宏江 任建岳 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期121-125,共5页

采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统。成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。针对ICX4... 采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统。成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理,使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。针对ICX415AL的结构和特点,设计了系统的时序电路和驱动电路。CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的Binning技术。采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比。整个系统采用现场可编程门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计完成了CCD驱动时序、数据采集时序控制和视频信号简单处理。 展开更多

关键词 行间转移CCD 驱动时序 相关双采样 FPGA

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行间转移型面阵CCD成像系统设计 被引量：10

3

作者 李亚鹏 何斌 付天骄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2602-2606,共5页

采用行间转移型面阵CCD KAI-1020作为图像传感器,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制器,设计并实现了一个完整的成像系统。FPGA产生驱动时序、控制CCD上电顺序、调节曝光时间,并实现数据缓存。CCD模拟视频信号经过预处理,通过同轴电缆... 采用行间转移型面阵CCD KAI-1020作为图像传感器,以现场可编程门阵列(FPGA)为核心控制器,设计并实现了一个完整的成像系统。FPGA产生驱动时序、控制CCD上电顺序、调节曝光时间,并实现数据缓存。CCD模拟视频信号经过预处理,通过同轴电缆传输到CCD专用视频处理器进行相关双采样和模数转换,以10位像素深度输出到FPGA,数字视频信号经过差分芯片驱动以低压差分信号(LVDS)格式输出到数据采集卡。集成化视频处理电路提高了系统的信噪比,改善了成像质量。实验表明,CCD成像系统工作稳定可靠,像素读出时钟为10MHz时,帧频为10帧/s。设计的CCD成像系统性能好、可靠性高、实现周期短,具有很强的可扩展性。 展开更多

关键词 成像系统 行间转移型面阵CCD 驱动设计 视频处理

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行间转移大面阵CCD相机的Smear噪声实时去除 被引量：10

4

作者 张宇 张立国 张星祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2388-2394,共7页

针对面阵CCD成像过程中产生的Smear特有噪声,以行间转移面阵CCD为例,提出了利用行间转移面阵CCD暗像元区域提取Smear的方法。介绍了行间转移面阵CCD的工作原理以及Smear产生机理,分析了Smear噪声的组成,利用相关双采样,哑像元校正等方... 针对面阵CCD成像过程中产生的Smear特有噪声,以行间转移面阵CCD为例,提出了利用行间转移面阵CCD暗像元区域提取Smear的方法。介绍了行间转移面阵CCD的工作原理以及Smear产生机理,分析了Smear噪声的组成,利用相关双采样,哑像元校正等方法消除了Smear中的KTC噪声及暗电流噪声。提出了基于中值的快速均值滤波方法,消除了光粒子散粒噪声。最后,利用差分方法将滤波后的Smear从原始图像数据中减除,并采用双三次插值对消除Smear后的图像区域进行补偿。设计了以现场可编程门阵列+数字信号处理器(FPGA+DSP)为核心处理器件的硬件实时处理系统,当相机工作在最高速工况3 frame/s时,系统可在1.265 ms内完成Smear提取及滤波,消除Smear后的图像区域灰度方差减小了95.34%。经过成像实验验证,该系统集成度高,满足实时需要,彻底消除了Smear噪声。 展开更多

关键词 Smear噪声 CCD相机 行间转移面阵CCD 现场可编程门阵列＋数字信号处理器 双三次插值

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一种具有开窗功能的行间转移CCD图像传感器 被引量：2

5

作者 杨洪 李金 +3 位作者 白雪平 任思伟 袁世顺 翁雪涛 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第1期25-29,65,共6页

设计制作了一款具有开窗功能的行间转移CCD,其阵列规模为640×480元,像素尺寸为7.4μm×7.4μm,可在4种窗口分辨率,即640×480元、228×480元、640×164元和228×164元下开窗工作,具备单、双通道输出信号功能,... 设计制作了一款具有开窗功能的行间转移CCD,其阵列规模为640×480元,像素尺寸为7.4μm×7.4μm,可在4种窗口分辨率,即640×480元、228×480元、640×164元和228×164元下开窗工作,具备单、双通道输出信号功能,当器件窗口分辨率为228×164元、以双输出通道模式工作时,帧频能够达到500f/s,可以应用于高速目标识别领域。 展开更多

关键词 开窗功能 高帧频 行间转移 电荷耦合器件 图像传感器

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行间转移型CCD相机的Smear现象研究 被引量：10

6

作者 李同海 张德联 赵新亮 《科学技术与工程》 2008年第14期3924-3926,3933,共4页

行间转移型面阵CCD相机因其诸多优点而得到了广泛的使用,但它们生成的图像通常都会存在smear现象。分析了smear现象形成的机理,并提出了两种解决smear现象的方法,通过试验验证了该方法的有效性。

关键词 Smear现象 行间转移CCD 寄存器

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基于FPGA的行间转移面阵CCD驱动电路设计 被引量：3

7

作者 李余 刘金国 +2 位作者 张明宇 宋丹 庞双德 《微计算机信息》 2009年第14期274-275,305,共3页

针对Kodak公司的前照明行间转移型面阵CCDKAI-0340,对其驱动要求进行详细的分析,设计满足CCD所需偏置电压的供电模块;搭建CCD时序脉冲驱动器电路;利用Xilinx公司的可编程逻辑器件XC2S150来设计CCD的驱动时序。实验表明,设计的CCD驱动电... 针对Kodak公司的前照明行间转移型面阵CCDKAI-0340,对其驱动要求进行详细的分析,设计满足CCD所需偏置电压的供电模块;搭建CCD时序脉冲驱动器电路;利用Xilinx公司的可编程逻辑器件XC2S150来设计CCD的驱动时序。实验表明,设计的CCD驱动电路可以满足CCDKAI-0340的各项驱动要求。 展开更多

关键词 行间转移CCD 驱动电路 驱动时序 现场可编程门阵列(FPGA)

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行间转移型面阵CCD图像采集系统的研究 被引量：3

8

作者 常丹华 韦青 +2 位作者 尚进 徐义鑫 白桦 《电子技术（上海）》 2009年第1期71-73,共3页

详细介绍了一种行间转移型面阵CCD的图像采集系统的原理及硬件组成。设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的CCD驱动时序发生器及上电顺序可控的智能电源,采用视频处理专用集成芯片对视频信号进行去噪量化。测试结果表明该系统实现了对面... 详细介绍了一种行间转移型面阵CCD的图像采集系统的原理及硬件组成。设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的CCD驱动时序发生器及上电顺序可控的智能电源,采用视频处理专用集成芯片对视频信号进行去噪量化。测试结果表明该系统实现了对面阵CCD信号快速而准确地采集,其硬件电路结构简单、调试灵活、通用可靠,具有一定的实用价值和应用前景。 展开更多

关键词 行间转移 面阵CCD 驱动时序发生器 视频处理

原文传递

行间转移CCD的时间延迟积分调光方法

9

作者 张宇 康一丁 任建岳 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1780-1784,共5页

针对航空航天相机工作时由于曝光时间导致的图像质量下降问题,提出了行间转移面阵CCD的时间延迟积分(TDI)调光方法。选择行间转移面阵CCD KAI-16000作为成像器件,设计并完成了成像系统,利用FP-GA控制行间转移面阵CCD的驱动信号模式,将... 针对航空航天相机工作时由于曝光时间导致的图像质量下降问题,提出了行间转移面阵CCD的时间延迟积分(TDI)调光方法。选择行间转移面阵CCD KAI-16000作为成像器件,设计并完成了成像系统,利用FP-GA控制行间转移面阵CCD的驱动信号模式,将普通电子快门调光方法与TDI调光方法相结合,完成实时调光。实验结果表明:该成像系统无需延长曝光时间,依靠改变TDI工作模式下积分级数,解决了由于曝光时间不足导致的图像质量下降问题,图像信噪比(SNR)从13.22dB增加到33.74dB。 展开更多

关键词 时间延迟积分(TDI)模式 行间转移面阵CCD 像移补偿 积分级数

原文传递

消除行间帧转移CCD成像器的图象衍生物

10

作者 Twrko,BT 陈卫 《空间电子技术》 1993年第3期17-22,共6页

关键词 行间帧转移 CCD 图象衍生物

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大面阵内线转移CCD二次金属铝刻蚀残留研究 被引量：1

11

作者 袁安波 李睿智 +2 位作者 向鹏飞 郭培 龙飞 《半导体光电》 北大核心 2017年第3期365-368,共4页

分析了引起大面阵内线转移CCD直流短路的原因,确认了二次金属铝刻蚀残留是引起器件失效的主要原因。利用扫描电子显微镜技术,研究了刻蚀工艺参数对内线转移CCD二次金属铝刻蚀残留的影响。优化了预刻蚀、主刻蚀和过刻蚀三个阶段的工艺条... 分析了引起大面阵内线转移CCD直流短路的原因,确认了二次金属铝刻蚀残留是引起器件失效的主要原因。利用扫描电子显微镜技术,研究了刻蚀工艺参数对内线转移CCD二次金属铝刻蚀残留的影响。优化了预刻蚀、主刻蚀和过刻蚀三个阶段的工艺条件,消除了金属铝刻蚀残留。采用优化的工艺参数进行二次金属铝刻蚀,器件直流成品率提高了30%。 展开更多

关键词 行间转移 CCD 反应离子刻蚀 残留物

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基于面阵CCD芯片KAI-1010M的TDI三线阵工作方式 被引量：3

12

作者 余达 周怀得 +4 位作者 李广泽 吕世良 王冶 刘金国 郭永飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2980-2984,共5页

介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-1010M的内部结构、工作时序和驱动系统,采用将存储区内相同像素在不同曝光时间的感应电荷叠加,实现了行间转移面阵CCD的时间延时和积分工作方式;采用FastDumpGate(FDG)功能快速清除电荷而只保留3行CCD信... 介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-1010M的内部结构、工作时序和驱动系统,采用将存储区内相同像素在不同曝光时间的感应电荷叠加,实现了行间转移面阵CCD的时间延时和积分工作方式;采用FastDumpGate(FDG)功能快速清除电荷而只保留3行CCD信号以提高帧频,克服面阵帧周期长的缺点,实现三线阵工作方式,最终实现了三线阵的时间延时和积分成像工作方式.实验结果表明,此实现方式是可行的,最大帧频可达54.3fps,控制曝光时间的方式灵活,而且能使CCD输出信号的幅度成倍的增加. 展开更多

关键词 KAI-1010M 行间转移 FDG 时间延时和积分三线阵

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基于FPGA的面阵CCD成像系统设计 被引量：1

13

作者 唐艳秋 张星祥 +1 位作者 李新娥 任建岳 《现代电子技术》 2013年第2期123-125,共3页

采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为图像传感器,设计了一款新型CCD成像系统。以Altera公司的FPGA芯片EP1C12F256作为时序发生器产生CCD驱动信号。采用相关双采样技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高信噪比。在QuartusⅡ9.1开发环... 采用SONY行间转移型面阵CCD ICX415AL作为图像传感器,设计了一款新型CCD成像系统。以Altera公司的FPGA芯片EP1C12F256作为时序发生器产生CCD驱动信号。采用相关双采样技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高信噪比。在QuartusⅡ9.1开发环境下采用VHDL编程,并利用Modelsim SE 6.5仿真软件进行仿真测试。实验结果表明,所设计的时序满足ICX415AL的时序要求,在29.5 MHz的时钟驱动下,每秒输出50帧图片,能满足高速跟踪要求。 展开更多

关键词 行间转移型面阵CCD 驱动时序 相关双采样 FPGA

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强光作用下CCD串扰特征研究 被引量：2

14

作者 官上洪 司汉英 《光电技术应用》 2017年第3期6-10,27,共6页

开展了不同CCD参数、不同激光参数条件下强光辐照CCD实验,观察到了CCD串扰现象。从实验结果中获得以下结论,CCD串扰与入射光波长相关,任一列的串扰线灰度值分布与对应列上光强成正比,任一行上的串扰线灰度值总和N与光强成正比,任一行上... 开展了不同CCD参数、不同激光参数条件下强光辐照CCD实验,观察到了CCD串扰现象。从实验结果中获得以下结论,CCD串扰与入射光波长相关,任一列的串扰线灰度值分布与对应列上光强成正比,任一行上的串扰线灰度值总和N与光强成正比,任一行上的串扰线灰度值与行间转移时间成正比,串扰线灰度值总和N与焦面处光斑形状、CCD积分时间无关,并给出了描述CCD串扰特性的数学表达式。 展开更多

关键词 行间转移CCD 串扰特征 积分时间 行周期

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CCD双路输出图像不均匀性问题的研究 被引量：1

15

作者 陈庆辉 曹剑中 唐垚 《光学与光电技术》 2009年第3期89-92,共4页

以柯达KAI-2093CM CCD图像传感器为例,介绍了行间转移型CCD双路输出的工作模式,对双路输出带来的图像不均匀性问题进行了研究。提出多种影响因素如偏置电压、驱动信号、射极跟随器和AGC增益等,针对这些因素采用硬件电路调整和软件设置... 以柯达KAI-2093CM CCD图像传感器为例,介绍了行间转移型CCD双路输出的工作模式,对双路输出带来的图像不均匀性问题进行了研究。提出多种影响因素如偏置电压、驱动信号、射极跟随器和AGC增益等,针对这些因素采用硬件电路调整和软件设置协调作用的修正方法,比较了修正前后摄像机系统拍摄出的照片,调整后的照片实现了无缝拼接。 展开更多

关键词 行间转移型CCD 双路输出 模拟前端 不均匀性

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基于CCD场输出模式下成像系统设计 被引量：2

16

作者 周辉 任建岳 +1 位作者 张星祥 陶宏江 《微计算机信息》 2009年第16期151-152,155,共3页

采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统,成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理。使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。在介绍CC... 采用SONY行间转移型面阵CCDICX415AL作为传感器件,设计了一种新型的CCD成像系统,成像系统采用CCD信号专用芯片CXA1310AQ进行信号处理。使输出信号满足模拟信号PAL/CCIR标准,可以采用电视机或者配有视频卡的计算机作为显示终端。在介绍CCDICX415AL的结构和特点的基础上,完成了时序电路和驱动电路的设计,CCD工作模式为场输出模式,可以理解为垂直方向的binning技术,并采用相关双采样(CDS)技术滤除了视频信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比,整个系统采用现场可编辑门阵列作为核心器件,通过自上而下的模块设计。完成了CCD驱动时序,数据采集时序控制和视频信号简单处理。 展开更多

关键词 行间转移CCD 驱动时序 相关双采样 FPGA

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基于FPGA的面阵CCD驱动时序设计 被引量：2

17

作者 韩军 杨少华 尚小燕 《光学仪器》 2014年第1期67-71,共5页

针对柯达公司的前照明行间转移型面阵CCD KAI-0340,对它的驱动时序进行详细的分析,设计满足CCD工作脉冲的驱动时序。采用Altera公司的可编程逻辑器件(FPGA)作为核心控制器件,完成自顶而下的模块设计,实现了硬件电路设计的软件化,开发效... 针对柯达公司的前照明行间转移型面阵CCD KAI-0340,对它的驱动时序进行详细的分析,设计满足CCD工作脉冲的驱动时序。采用Altera公司的可编程逻辑器件(FPGA)作为核心控制器件,完成自顶而下的模块设计,实现了硬件电路设计的软件化,开发效率得到了提高,软件程序可重复编程和修改。实验的仿真结果表明,设计的驱动时序能够满足CCD KAI-0340的正常工作。 展开更多

关键词 面阵CCD 行间转移 驱动时序 FPGA

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面阵CCD电荷耦合器件的特点及原理分析 被引量：1

18

作者 李国朝 陈向东 《天中学刊》 2003年第5期97-98,共2页

较为详细地分析了帧转移型、行间转移型和帧—行转移型面阵CCD电荷耦合器件的光电转换原理、电荷转移方式及其优缺点.

关键词 CCD 帧转移 行间转移 帧行间转移 电荷包 电荷耦合器件

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基于FPGA的面阵型CCD驱动电路设计

19

作者 程瑶 刘云阳 +1 位作者 许文斌 贾宁 《电力电子技术》 北大核心 2023年第12期48-51,共4页

针对行间转移型面阵电耦合器件(CCD)ICX415AL,分析其驱动时序要求和工作原理,以现场可编程门阵列(FPGA)芯片EP4CE10F17C8为主控芯片,QuartusⅡ软件为开发平台,选择Verilog HDL语言设计各驱动时序信号。结合反相器和驱动芯片构建CCD外围... 针对行间转移型面阵电耦合器件(CCD)ICX415AL,分析其驱动时序要求和工作原理,以现场可编程门阵列(FPGA)芯片EP4CE10F17C8为主控芯片,QuartusⅡ软件为开发平台,选择Verilog HDL语言设计各驱动时序信号。结合反相器和驱动芯片构建CCD外围驱动电路,利用Modelsim SE仿真软件进行联合仿真测试,得到了正确的时序波形输出,将FPGA产生的驱动时序信号接入CCD驱动电路,通过示波器观察CCD在不同条件下输出相对应的视频信号。实验结果表明,所设计的驱动电路运行稳定,满足ICX415AL各项驱动要求。 展开更多

关键词 驱动电路 行间转移 现场可编程门阵列

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基于面阵CCD的时间延时积分模式的空间相机自动对焦 被引量：8

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作者 孟希羲 冯华君 +2 位作者 徐之海 李奇 陈跃庭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期284-290,共7页

空间面阵相机在轨运动会产生运动模糊,影响自动对焦准确率。为解决该问题,提出行间转移面阵CCD的时间延时积分(TDI)模式实现去运动模糊。选取行间转移面阵CCD KAI-1003作为成像器件,利用可编程逻辑器件(PLD)控制时序信号,匹配CCD的行转... 空间面阵相机在轨运动会产生运动模糊,影响自动对焦准确率。为解决该问题,提出行间转移面阵CCD的时间延时积分(TDI)模式实现去运动模糊。选取行间转移面阵CCD KAI-1003作为成像器件,利用可编程逻辑器件(PLD)控制时序信号,匹配CCD的行转移速度与目标运动速度,实现去运动模糊。实验表明该成像系统不仅能去运动模糊而且还大幅提高图像信噪比。去运动模糊后,根据较短时间间隔内空间相机拍摄的图像有重叠区域的特点提出一种空间相机自动对焦方法。通过配准算法找出序列图像间的重叠区域,并计算重叠区域的清晰度评价值,然后根据传递特性将评价值映射到同一个评价体系中,最后找到最佳对焦位置。实验表明该成像系统对高速运动的目标能够实现自动对焦。 展开更多

关键词 遥感 自动对焦 图像配准 像移补偿 行间转移面阵CCD 时间延时积分(TDI)模式

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