图像传感器不均匀性校正方法及实现研究

摘要

本文阐述了图像传感器存在不均匀性的机理和成像特性.在此基础上,提出了将图像传感器光电转换特性曲线进行分段线性化处理的方法,以及实现图像传感器不均匀性校正的原理和算法.同时,提出了不均匀性校正系统的设计方案.该方案集数据采集、分析处理、控制、数模转换及数据通信于一体,有效保证了系统能高效、稳定的实现图像传感器不均匀性校正的所有要求.然后,本文具体论述了高密度可编程逻辑器件为控制核心的硬件系统平台的设计,硬件系统由模数转换器、数模转换器、高密度可编程逻辑器件、微控制器、存储器等器件组成.接着,本文论述了实现不均匀性校正的软件设计,软件设计包括微控制器程序、高密度可编程逻辑器件程序以及计算机C语言程序的设计.最后,本文从理论上分析了如何利用校正系统实现其它类型图像传感器的不均匀性校正.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1图像传感器及其不均匀性问题概述

1.2国内、外研究现状

1.3问题的提出及研究意义

1.4论文研究的主要目的和研究内容

2不均匀性校正方案设计及其基本工作原理

2.1不均匀性校正原理

2.2方案设计

2.3校正系统基本工作原理

2.4CL512.J型CMOS图像传感器及其工作波形

3校正系统的硬件设计

3.1高速A/D采样单元

3.2 D/A转换单元

3.3信号调理单元

3.4 ACEX1K100高密度可编程逻辑器件模块

3.5微控制器单元

3.6电源模块

3.7硬件系统设计的抗干扰技术

3.7.1去耦电路

3.7.2印刷电路板的地线布置

4不均匀性校正算法实现和指标测试

4.1软件设计要点

4.1.1软件设计原则

4.1.2软件设计方法

4.1.3软件测试

4.1.4软件抗干扰措施

4.1.5 HDPLD的设计思路及简化方法

4.2图像传感器信号采集程序设计

4.2.1 HDPLD程序设计

4.2.2微控制器程序设计

4.2.3 PC机程序设计

4.3斜率和偏置校正系数的获取

4.4不均匀性校正指标测试

5 CL512J图像传感器实时不均匀性校正

5.1HDPLD程序设计

5.1.1地址选择器电路

5.1.2斜率和偏置校正系数的初始化配置电路wr sram设计

5.1.3视频输出信号的采集电路设计

5.1.4 cor sram addr电路设计

5.1.5乘法电路和相加电路

5.1.6 DAC控制信号产生电路

5.2微控制器程序设计

5.2.1可编程逻辑器件的配置原理

5.2.2微控制器配置可编程逻辑器件硬件电路

5.2.3微控制器程序设计

5.3实验结果

6其它类型图像传感器不均匀性校正分析

6.1 Reticon公司的RA50×50不均匀性校正分析

6.2 CCD图像传感器不均匀性校正分析

7结论与展望

7.1主要完成的工作

7.2后续研究工作的展望

致谢

参考文献

附录A：论文相关专业缩略语

附录B：攻读硕士学位期间发表的论文目录

附录C：系统硬件图片

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