本文關(guān)鍵詞：CMOS相機(jī)成像系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著CMOS圖像傳感器成像技術(shù)的不斷進(jìn)步,CMOS圖像傳感器在很多方面與CCD傳感器相比優(yōu)勢(shì)明顯,尤其是在低功耗、高集成度、高處理速度、小體積和低成本等方面,非常適合現(xiàn)在相機(jī)成像系統(tǒng)的應(yīng)用。本文通過對(duì)CMOS相機(jī)進(jìn)行研究,對(duì)CMOS相機(jī)成像系統(tǒng)研究狀況進(jìn)行闡述。選取Aptina公司AR0542型號(hào)圖像傳感器進(jìn)行相機(jī)成像仿真設(shè)計(jì)。基于AR0542傳感器的適用范圍主要是手機(jī)成像系統(tǒng),確定相機(jī)的優(yōu)化方向。針對(duì)AR0542圖像傳感器,完成光學(xué)成像鏡頭優(yōu)化設(shè)計(jì);針對(duì)CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu),完成相機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)。具體工作如下:1、介紹了AR0542 CMOS芯片的像元、分辨率等特征參數(shù),芯片基本結(jié)構(gòu)等。針對(duì)相機(jī)鏡頭進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),針對(duì)相機(jī)功能進(jìn)行系統(tǒng)搭建,完成系統(tǒng)圖像采集優(yōu)化。2、相機(jī)鏡頭部分利用ZEMAX光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。該鏡頭采用4片塑膠非球面鏡片,總像素為500萬(wàn),光學(xué)總長(zhǎng)度僅為5.1mm,各視場(chǎng)像差均小于5μm,在1/2奈奎斯特頻率處大多數(shù)視場(chǎng)范圍的MTF值均大于0.5,相對(duì)照度大于70%,畸變小于2%,成像優(yōu)質(zhì)且符合輕薄化的市場(chǎng)需求。3、相機(jī)電路部分利用Modelsim仿真軟件仿真實(shí)現(xiàn)了控制、采集和濾波等功能,完成實(shí)際圖像的采集處理和輸出。
【關(guān)鍵詞】：CMOS圖像傳感器 CMOS相機(jī) 鏡頭 ZEMAX Modelsim
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB852
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 CMOS相機(jī)成像系統(tǒng)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 高幀頻CMOS相機(jī)研究11
• 1.2.2 大面陣CMOS相機(jī)研究11
• 1.2.3 寬動(dòng)態(tài)CMOS相機(jī)研究11-12
• 1.3 論文研究意義和章節(jié)安排12-13
• 第二章 CMOS相機(jī)成像系統(tǒng)理論研究13-23
• 2.1 CMOS圖像傳感器13-19
• 2.1.1 CMOS圖像傳感器13-14
• 2.1.2 CMOS圖像傳感器分類14-17
• 2.1.3 CMOS圖像傳感器AR0542的介紹17-19
• 2.2 CMOS相機(jī)19-20
• 2.2.1 相機(jī)結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2.2 相機(jī)成像原理20
• 2.3 CMOS相機(jī)關(guān)鍵組件20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 相機(jī)鏡頭優(yōu)化設(shè)計(jì)23-41
• 3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介23
• 3.2 相機(jī)鏡頭優(yōu)化依據(jù)23-28
• 3.2.1 鏡頭材料選擇24-25
• 3.2.2 鏡片結(jié)構(gòu)選擇25
• 3.2.3 鏡頭設(shè)計(jì)指標(biāo)25
• 3.2.4 像質(zhì)影響因素25-28
• 3.3 初始結(jié)構(gòu)的選擇28-31
• 3.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)過程31-32
• 3.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果32-39
• 3.5.1 相對(duì)照度34
• 3.5.2 場(chǎng)曲和畸變34-35
• 3.5.3 MTF曲線35-36
• 3.5.4 點(diǎn)列圖36-37
• 3.5.5 衍射圓包圍能量圖37
• 3.5.6 橫向像差37-38
• 3.5.7 參數(shù)對(duì)比38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第四章 CMOS相機(jī)圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-59
• 4.1 設(shè)計(jì)軟件介紹41
• 4.2 像質(zhì)影響因素41-43
• 4.3 圖像數(shù)據(jù)處理43-44
• 4.4 圖像處理系統(tǒng)仿真驗(yàn)證44-57
• 4.5 采集結(jié)果對(duì)比57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 工作總結(jié)及展望59-61
• 5.1 工作總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67

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