基于FPGA的全幀轉(zhuǎn)移CCD圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著CCD應(yīng)用技術(shù)的日益發(fā)展，人們對圖像采集處理技術(shù)的要求也越來越高，特別是在實時性、復(fù)雜處理、運算量、低功耗、體積小、便攜性和開發(fā)成本等方面。本文基于課題要求和CCD的成像原理，設(shè)計了一種基于FPGA的全幀轉(zhuǎn)移CCD圖像采集系統(tǒng)。
　　本文的研究工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　(1)CCD驅(qū)動電路和CCD信號處理硬件電路的設(shè)計。本課題采用了柯達(dá)公司的KAF-0261型全幀轉(zhuǎn)移型CCD進(jìn)行圖像采集，搭建了CCD驅(qū)動硬件電路

2、，F(xiàn)PGA產(chǎn)生的控制信號時序經(jīng)過大功率MOS管進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后生成驅(qū)動CCD所需的信號。此外，對于KAF-0261芯片所需的+15V和-10V的電壓，采用了Linear公司生產(chǎn)的低壓線性穩(wěn)壓器LT3472來獲得。系統(tǒng)選用AD9822作為CCD輸出信號處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，該芯片最高采樣速度為15MSPS，14bits精度，且具有相關(guān)雙采樣功能、可編程增益和鉗位等功能，控制簡單。
　　(2)基于Verilog HDL的CCD時序設(shè)計以及

3、AD9822的配置。本文分析了CCD驅(qū)動時序的要求，由于不同型號的CCD芯片特征和工作原理均有所不同，因此所需的驅(qū)動時序也不同。對于本課題所選的KAF-0261芯片，本文在分析其工作原理基礎(chǔ)上，編寫了基于Verilog HDL語言狀態(tài)機(jī)產(chǎn)生的時序驅(qū)動程序，并通過仿真驗證了其工作原理。
　　(3)基于USB總線的圖像傳輸接口設(shè)計。KAF-0261采集到的圖像信號經(jīng)過除噪處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換后，若希望實現(xiàn)在上位機(jī)上顯示和保存，就必須進(jìn)行從F