極弱光高分辨率成像在國防、空間科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛需求,包括夜視、偵查、科學(xué)應(yīng)用等等。在這些領(lǐng)域的驅(qū)動下,弱光成像傳感器的性能得到了巨大的提升�，F(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,尤其是低噪聲背照CMOS器件的發(fā)展,為各國開發(fā)高端的EBs CMOS極弱光成像器件奠定了基礎(chǔ)。但是,和歐美國家相比,國內(nèi)EBs CMOS的發(fā)展水平相對滯后。因而,研發(fā)EBs CMOS相機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具有重大的研究意義。為了滿足國內(nèi)EBs CMOS微光成像探測器的需要,我們利用現(xiàn)有的國產(chǎn)背照式s CMOS圖像傳感器Gsense400BSI進(jìn)行研究,首先對它的性能進(jìn)行分析,闡述了它的功能特點(diǎn)以及它的成像方式。根據(jù)器件的驅(qū)動要求,選用賽靈思公司的Spartan-6系列的FPGA來控制整個相機(jī)系統(tǒng),利用存儲器DDR2來緩存接收到的圖像數(shù)據(jù),使用USB3.0接口作為相機(jī)系統(tǒng)的接口對圖像進(jìn)行傳輸。本文所做的工作主要包含:1、制定EBs CMOS小型相機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。通過對弱光成像的關(guān)鍵技術(shù)分析,對比了弱光成像系統(tǒng)的器件類型,最終選擇了以CMOS圖像傳感器為圖像采集單元、FPGA為系統(tǒng)控制核心、DDR2-SDRAM為圖像緩存器、USB3.0接口作... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心)北京市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常用日盲紫外波段弱光成像探測器的量子效率

圖 1.2 Intevac 開發(fā)成功的 EBAPS 存在的問題和差距分析目前我國的微光成像技術(shù)仍未突破陰極+MCP+熒光屏+光導(dǎo)+CCD的傳部件多、體積大、可靠性低，而且高壓種類繁雜，反射界面眾多，M重�？傮w而言，國內(nèi)的微光成像技術(shù)與國際先進(jìn)水平相比還有近 20 年這種差距主要體現(xiàn)在陰極制造技術(shù)、APS 器件技術(shù)、背照減薄工藝等并沒有將現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果應(yīng)用到微光成像里來。目前國內(nèi)已經(jīng)照 UV 敏感的高端 sCMOS，如果經(jīng)過適當(dāng)減薄工藝探索，完全有條件端 EBsCMOS。 本論文的目的意義和主要研究內(nèi)容

12圖 2.4 Gsense400BSI 結(jié)構(gòu)圖像素陣列GSENSES400BSI 采用固定光電二極管 5T 像素設(shè)計(jì)。Gsense400BSI 傳感器在像素中實(shí)現(xiàn)了 HDR 架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)低噪聲和高全阱容量圖像。除了有源像素之外，還有光學(xué)黑像素，電黑像素和虛擬像素，如圖 2.5 所示。像素（0,0）是默認(rèn)模式下的左下角像素。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高分辨紫外電子轟擊互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉虎林,王興,田進(jìn)壽,賽小鋒,韋永林,溫文龍,王俊鋒,徐向晏,王超,盧裕,何凱,陳萍,辛麗偉.  物理學(xué)報. 2018(01)
[2]EBCMOS微光成像器件的研究[J]. 張海舟,母一寧,王連鍇,詹丹,宋德.  真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2017(10)
[3]微光像傳感器技術(shù)的最新進(jìn)展[J]. 田金生.  紅外技術(shù). 2013(09)
[4]低照度CMOS圖像傳感器技術(shù)[J]. 姚立斌.  紅外技術(shù). 2013(03)
[5]電子轟擊型有源像素傳感器在激光雷達(dá)的應(yīng)用[J]. 熊智鵬,李琦,王騏.  激光與紅外. 2012(07)
[6]面向?qū)崟r視覺芯片的高速CMOS圖像傳感器[J]. 付秋瑜,林清宇,張萬成,吳南健.  光學(xué)學(xué)報. 2011(08)
[7]CMOS圖像傳感器及其發(fā)展趨勢[J]. 倪景華,黃其煜.  光機(jī)電信息. 2008(05)

碩士論文
[1]基于CMOS傳感器的高速圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳玲玲.西安工業(yè)大學(xué) 2016
[2]高清高速CMOS相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李方寧.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014
[3]基于CMOS圖像傳感器的高速相機(jī)成像電路設(shè)計(jì)與研究[D]. 于帥.中國科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所） 2014
[4]基于FPGA的高速數(shù)字工業(yè)相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉哲.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2013



本文編號：3232842