基于圖像幀內(nèi)冗余壓縮的CMOS圖像傳感器研究.pdf

1、CMOS圖像傳感器由于其輸出數(shù)據(jù)量巨大,無法滿足多傳感器系統(tǒng)等實時傳輸和存儲的需求,限制了自身的發(fā)展,因此,提高CMOS圖像傳感器的輸出效率,使其能夠在傳感的同時完成圖像壓縮的步驟,成為當今世界的重點研究課題。本文主要對在CMOS圖像傳感器中融入圖像幀內(nèi)冗余的壓縮進行了深入的研究。
　　本文通過對圖像幀內(nèi)冗余壓縮過程的深入研究和多種幀內(nèi)冗余壓縮方法的比較,確定將變換編碼壓縮方法中的離散余弦變換融入到CMOS圖像傳感器中。利用混合信

2、號處理方法設計了一種可實現(xiàn)2D-DCT的CMOS圖像傳感器,該傳感器采用2D-DCT可以行列分離以及變換核對稱的原理,對像素陣列進行8×8分塊,增添兩組采樣電容陣列,通過寄存器控制開關(guān)控制模塊選擇相應核系數(shù)的電容比例結(jié)合模擬累加器完成列變換;利用多路選擇器結(jié)合像素陣列完成列變換的符號轉(zhuǎn)換;通過開關(guān)電容放大器和數(shù)字域累加完成行變換及其符號轉(zhuǎn)換。然后對所提CMOS圖像傳感器中的像素陣列、多路選擇器、模擬累加器和開關(guān)電容放大器等模塊進行電路設

3、計和誤差分析。最后對系統(tǒng)架構(gòu)進行建模驗證,對電路模塊應用CHRT0.35μm標準CMOS工藝進行仿真。
　　系統(tǒng)驗證結(jié)果顯示,此結(jié)構(gòu)能夠正確實現(xiàn)2D-DCT,且運算周期縮短為原有混合信號處理方法的25％,在保留15%DCT系數(shù)的情況下壓縮,PSNR達到73.54dB。電路仿真結(jié)果表明,電路模塊的設計符合系統(tǒng)功能要求和性能指標。本文設計的CMOS圖像傳感器的創(chuàng)新點在于能夠?qū)?D-DCT融入到光信號感知的過程中,并且通過改變變量的遍歷