隨著基礎(chǔ)電路結(jié)構(gòu)與CMOS集成電路工藝技術(shù)的發(fā)展,CMOS圖像傳感器(CMOS Imaging Sensor:CIS)在功耗、尺寸、圖像質(zhì)量等方面獲得了很大提升,目前在安全防護(hù)、工業(yè)測(cè)量、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、天文觀測(cè)、商業(yè)攝影等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)超越電荷耦合器件CCD,成為了成像器件的主體。隨著CIS應(yīng)用技術(shù)的不斷深入,對(duì)其性能參數(shù)指標(biāo)的測(cè)量也變得越來越重要。本文在研究歐洲機(jī)器視覺協(xié)會(huì)的圖像傳感器及數(shù)字相機(jī)測(cè)試的通用標(biāo)準(zhǔn)EMVA 1288的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了CIS性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的總體方案,系統(tǒng)總體包括光源及控制部分、待測(cè)CMOS數(shù)字相機(jī)、計(jì)算機(jī)軟件三大部分。為了得到測(cè)試系統(tǒng)必須的高均勻面光源,從實(shí)用性出發(fā),設(shè)計(jì)了在積分球出光口處外接圓形筒形成暗室的結(jié)構(gòu)方案。為了增加光源輸出面的均勻性,外接圓筒內(nèi)表面設(shè)計(jì)有一定結(jié)構(gòu)的螺紋。依據(jù)光學(xué)原理,使用光學(xué)仿真軟件ASAP詳細(xì)仿真設(shè)計(jì)了該面光源結(jié)構(gòu),并根據(jù)仿真結(jié)果在實(shí)驗(yàn)室研制了相應(yīng)的面光源系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明,直徑為20mm的圓面光源均勻性達(dá)96%,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于現(xiàn)有的光源方案,且具有更好的實(shí)用性。在實(shí)驗(yàn)室研制的CIS性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)硬件...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-3使用ASAP軟件仿真的積分球輸出面光源

暗室建模的面光源與積分球出口有一段距離，在這段距離內(nèi)，外界干擾，一般的做法是在這段距離上加一個(gè)暗室，暗室具有體積比較大，以減少反射到出口的光線，模擬自由空間傳播實(shí)用性及便攜性考慮，對(duì)暗室進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)體積勻性進(jìn)行改善的暗室。暗室為圓筒形，兩端緊貼積分球表，長(zhǎng)度如上小節(jié)所述，....

圖3-4使用ASAP軟件仿真的積分球輸出面光源系統(tǒng)

3.5仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)在ASAP軟件上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，生成的系統(tǒng)2D圖、3D圖分別如下圖3-4、圖3-5所示。根據(jù)仿真系統(tǒng)模型，在實(shí)驗(yàn)室搭建實(shí)際的積分球光源系統(tǒng)，如下圖3-6所示，將LED與光源控制器連接，光源控制器通過改變電壓來控制光源強(qiáng)度，放置在面光....

圖3-5使用ASAP軟件仿真的積分球輸出面光源系統(tǒng)

圖3-5使用ASAP軟件仿真的積分球輸出面光源系統(tǒng)圖3-6實(shí)驗(yàn)室搭建的積分球輸出面光源系統(tǒng)積分球圓筒形暗室光源控制

圖3-6實(shí)驗(yàn)室搭建的積分球輸出面光源系統(tǒng)

20圖3-6實(shí)驗(yàn)室搭建的積分球輸出面光源系統(tǒng).1光衰減度從積分球出口出射的光，在自由空間中傳播到距離L=75mm的面上，其，如3.3小節(jié)所述，理論上為0.1，即-20dB。在仿真系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)中暗室組件，分別對(duì)光衰減度進(jìn)行測(cè)試。在軟件仿真中，總光通量設(shè)為100....

本文編號(hào)：3965936