摘要：针对高分辨率科学级相机应用广泛,国内需求量大的背景,设计了基于长光辰芯公司GSENSE400图像传感器的国产化高分辨率科学级CMOS(Complementary Metal Qxide Semiconductor)相机。该相机系统包括基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的数据采集、控制与Camera-Link输出设计。FPGA主要包含SPI(Serial Peripheral Interface)配置模块、CMOS时序驱动模块、数据采集模块、Camera-Link数据转换模块以及串口通信模块。根据CMOS的时序逻辑,在FPGA中实现了CMOS驱动时序的设计。根据相机输出HDR(High-Dynamic Range)图像的数据量,同时为了简化FPGA数据传输模块的设计,通过使用1片DS90CR287芯片,选用Camera-Link的base模式进行图像数据的传输,并实现串口对相机的控制。对该相机系统进行成像测试,实现了HDR模式下连续输出24帧,2 048×2 048像素,低读出噪声、高灵敏度、高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。