目前低噪聲成像系統(tǒng)大部分是基于大尺寸像元CCD器件的成像系統(tǒng),為了獲取高品質(zhì)圖像,還需要有專門的制冷設備,系統(tǒng)往往比較龐大。近幾年,以美國仙童公司為代表,使用特殊工藝及技術生產(chǎn)的sCMOS（scientific CMOS）器件,在繼承傳統(tǒng)CMOS器件高速、低功耗、高集成度等優(yōu)點基礎上,同時具有高靈敏度、高動態(tài)范圍、低暗電流、低讀出噪聲等CCD器件所具備的特性,成為一些低噪聲成像系統(tǒng)所需探測器的首選,可以在不同光照條件下,實現(xiàn)大面陣、高幀頻、低噪成像,廣泛應用于醫(yī)療科學、海洋光譜、深空探索等領域。本文基于仙童生產(chǎn)的sCMOS器件CIS2521F設計了低噪聲成像系統(tǒng),主要內(nèi)容包含以下四個方面:1.分析成像系統(tǒng)設計需求,完成成像處理流程設計,確定sCMOS+FPGA+DDRII+Camera Link的系統(tǒng)架構;2.完成成像系統(tǒng)硬件電路功能設計與劃分,確定硬件電路的組成方式為探測器板+信號處理板+Camera Link板,針對供配電與時鐘網(wǎng)絡、探測器外圍電路、FPGA控制電路、Camera Link數(shù)傳電路進行重點論述;3.基于FPGA器件完成了軟件設計工作（卷簾工作模式）。確定了sCMOS... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院西安光學精密機械研究所)陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CIS2521F芯片結(jié)構圖

基于 sCMOS 的低噪聲成像系統(tǒng)設計Xilinx 公司生產(chǎn)的 Spartant-6 系列芯片是實驗室主流 FPGA 之一，采用 45nm工藝，密度高達 150000 個邏輯單元，集成最高可達 3.125Gb/S 低功耗收發(fā)器，為成本敏感型應用提供了最佳的低風險、低成本、低功耗和高性能均衡[10]，其產(chǎn)品系列如圖 2.2。

圖 3.18 SCMOS 成像系統(tǒng)實物Figure 3.18 SCMOS imaging system圖 3.19 探測器板 PCB 及實物Figure 3.19 The detector board PCB and object12121212121212120000007721212121212121123 45656784 3 2 156784 3 2 121212100212121212121212121118765 43218765 4321112211 21122121212122 12121211 22112212121212 1122112121 21212212121212 112125126127128129130131132124123121B1B2B3B4B5B6B7B8B9B101 2212 11 221211221121 22112211212212112211212121 212122 1211 212211 21 2211 2211 21 21 2211 212211 2121 2211 22112121 2211 212211 2211 21 21 221121 212122121212 1121 221121 2211 212121212121212122121211 2211 2 22 11 22 1211221211 2121212121 2122121211221122 121121 2212121212 11212122 1122121211 22121212121212121121212211212122112211212121221121121 2122121212111222111


本文編號：3413097