高动态科学级CMOS相机设计与成像分析

作     者：孙宏海 何舒文 吴培 王延杰 SUN Hong-hai;HE Shu-wen;WU Pei;WANG Yan-jie

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 北方自动控制技术研究所山西太原030006 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家高技术研究发展计划基金课题(No.2015AA7031010B) 

出 版 物：《液晶与显示》 (Chinese Journal of Liquid Crystals and Displays)

年 卷 期：2017年第32卷第3期

页      码：240-248页

摘      要：为了满足高动态范围高灵敏度的全局曝光模式下成像系统的需求,基于CIS-2521科学级CMOS图像传感器设计了一个相机系统,通过分析CIS-2521芯片像素读出结构特点,通过芯片内部模拟相关双采样与FPGA片内数字域相关双采样完成相关四采样算法,列向噪声去除效果明显。通过设计曲线拟合双增益通道图像数据合成输出,保证了系统成像有较高输出动态范围。相机常温下输出图像峰值信噪比达62.9dB,采用半导体制冷后输出图像峰值信噪比74.3dB。根据EMVA1288标准实测相机动态范围达到78.2dB,设计的相机系统实现了每秒50帧2 560×2 160像素,16bit深度高清晰度高动态范围图像的实时全局曝光成像输出,能够满足低照度条件下的高帧频高动态范围成像的需求。

主 题 词：全局曝光 科学级CMOS 相关四采样 噪声抑制 高动态范围 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/YJYXS20173203.0240

馆 藏 号：203216269...