用于自適應光學系統(tǒng)的CameraLink接口相機設計研究
發(fā)布時間：2021-11-24 20:33
自適應光學系統(tǒng)被廣泛應用到天文和激光器光束凈化等領域，探測器獲取波前信息，是自適應光學系統(tǒng)中不可缺少的部分，目前探測器多采用CCD（Charge CoupledDevice）或CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）相機。自適應光學系統(tǒng)為了達到特定的控制帶寬，對相機幀頻和圖像讀出時間有特定的要求。目前，自適應光學系統(tǒng)主要采用成品相機，盡管成品相機操作方便，工作穩(wěn)定，但其通用性設計和不對用戶開放的硬件結構給自適應光學系統(tǒng)帶來了多種限制，主要體現在實時性不高、靈活性和功能拓展性差等方面。針對成品相機給自適應光學系統(tǒng)帶來的問題，課題選擇采用成品圖像傳感器芯片，結合主流高速相機接口CameraLink接口進行相機設計研究，通過課題研究掌握用于自適應光學系統(tǒng)的相機設計關鍵技術。論文首先結合自適應光學系統(tǒng)，分析了用于自適應光學系統(tǒng)的相機設計關鍵技術，提出了相機整體結構方案。然后結合數字電子系統(tǒng)發(fā)展現狀，開展了課題所需器件選型工作，完成圖像傳感器、邏輯器件、存儲、接口等方面器件選型并完成了系統(tǒng)硬件電路設計，利用模塊化設計思路，完成了FPGA相關邏輯設...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省
【文章頁數】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
高速相機市場常見接口標志
的圖像和視頻傳輸速度需求，EqcoLogic 聯合接口和連接線如圖 1.2 所示。CoaXPress 線纜可以達到更高數據帶寬，CoaXPress 接口不斷增長的帶寬需求。由于 CoaXPress 接目前相應相機產品并不多，配套的圖像采集卡表 1.1 工業(yè)相機常用接口比較。GigE Vision USB Vision FireWire 1Gbits/s 3Gbits/s 800Mbits/s 100m 10m 10m 表 1.2 CameraLink 接口各模式位寬帶寬列表。Base Medium Full 24 48 64 2.04Gbits/s 4.08Gbits/s 5.44Gbits/s
于自適應光學系統(tǒng)的 CameraLink 接口相機設計研上位機命令發(fā)出后才能讀出。如 Photron 的 1024x1024 分辨率下能達到 12500FPS，相機兆以太網接口輸出，相機及相機接口如圖 1ASTCAM MH4、FASTCAM BC2 等相機都采特殊模式下 1024x1024 像素分辨率下幀頻可過千兆網接口傳出；Citius Imaging 的 C100 系4FPS，相機自帶存儲最大 4G，接口為 USB 2速拍攝，如圖 1.4，但不適合需要圖像實時輸
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Beam cleanup of a 532-nm pulsed solid-state laser using a bimorph mirror[J]. 雷翔,許冰,楊平,董理治,劉文勁,晏虎. Chinese Optics Letters. 2012(02)
[2]兩種高速CMOS圖像傳感器的應用與測試[J]. 孫宏海,劉艷瀅. 中國光學. 2011(05)
[3]基于FPGA的自適應光學系統(tǒng)波前處理機[J]. 賈建祿,王建立,趙金宇,王鳴浩,曹景太. 光學精密工程. 2011(08)
[4]嵌入式系統(tǒng)電源芯片選型與應用[J]. 孟海斌,張紅雨. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2010(12)
[5]自適應光學系統(tǒng)隨機并行梯度下降算法[J]. 馬慧敏,張鵬飛,張京會,范承玉,王英儉. 強激光與粒子束. 2010(06)
[6]SPGD算法光束凈化中光強起伏對校正效果的影響研究[J]. 王小林,王三宏,周樸,馬浩統(tǒng),馬閻星,許曉軍,劉澤金,趙伊君. 光學學報. 2010(05)
[7]隨機并行梯度下降自適應光學對主振蕩功率放大器激光系統(tǒng)的光束凈化實驗[J]. 王三宏,梁永輝,馬浩統(tǒng),許曉軍,于起峰. 中國激光. 2009(10)
[8]自適應光學系統(tǒng)SPGD控制算法的FPGA硬件實現[J]. 張金寶,陳波,王彩霞,李新陽. 光電工程. 2009(09)
[9]基于隨機并行梯度下降算法的多級波前校正技術[J]. 王三宏,梁永輝,龍學軍,于起峰,謝文科. 中國激光. 2009(05)
[10]基于LVDS技術的高速圖像采集系統(tǒng)的設計[J]. 孫春鳳,袁峰,丁振良,何雷. 儀表技術與傳感器. 2009(03)
博士論文
[1]高速數字電路電源分配網絡設計與噪聲抑制分析[D]. 丁同浩.西安電子科技大學 2012
[2]高速SERDES接口芯片設計關鍵技術研究[D]. 韋雪明.電子科技大學 2012
[3]高速電路電源分配網絡設計與電源完整性分析[D]. 張木水.西安電子科技大學 2009
本文編號：3516705
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省
【文章頁數】：87 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
高速相機市場常見接口標志
的圖像和視頻傳輸速度需求，EqcoLogic 聯合接口和連接線如圖 1.2 所示。CoaXPress 線纜可以達到更高數據帶寬，CoaXPress 接口不斷增長的帶寬需求。由于 CoaXPress 接目前相應相機產品并不多，配套的圖像采集卡表 1.1 工業(yè)相機常用接口比較。GigE Vision USB Vision FireWire 1Gbits/s 3Gbits/s 800Mbits/s 100m 10m 10m 表 1.2 CameraLink 接口各模式位寬帶寬列表。Base Medium Full 24 48 64 2.04Gbits/s 4.08Gbits/s 5.44Gbits/s
于自適應光學系統(tǒng)的 CameraLink 接口相機設計研上位機命令發(fā)出后才能讀出。如 Photron 的 1024x1024 分辨率下能達到 12500FPS，相機兆以太網接口輸出，相機及相機接口如圖 1ASTCAM MH4、FASTCAM BC2 等相機都采特殊模式下 1024x1024 像素分辨率下幀頻可過千兆網接口傳出；Citius Imaging 的 C100 系4FPS，相機自帶存儲最大 4G，接口為 USB 2速拍攝，如圖 1.4，但不適合需要圖像實時輸
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Beam cleanup of a 532-nm pulsed solid-state laser using a bimorph mirror[J]. 雷翔,許冰,楊平,董理治,劉文勁,晏虎. Chinese Optics Letters. 2012(02)
[2]兩種高速CMOS圖像傳感器的應用與測試[J]. 孫宏海,劉艷瀅. 中國光學. 2011(05)
[3]基于FPGA的自適應光學系統(tǒng)波前處理機[J]. 賈建祿,王建立,趙金宇,王鳴浩,曹景太. 光學精密工程. 2011(08)
[4]嵌入式系統(tǒng)電源芯片選型與應用[J]. 孟海斌,張紅雨. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用. 2010(12)
[5]自適應光學系統(tǒng)隨機并行梯度下降算法[J]. 馬慧敏,張鵬飛,張京會,范承玉,王英儉. 強激光與粒子束. 2010(06)
[6]SPGD算法光束凈化中光強起伏對校正效果的影響研究[J]. 王小林,王三宏,周樸,馬浩統(tǒng),馬閻星,許曉軍,劉澤金,趙伊君. 光學學報. 2010(05)
[7]隨機并行梯度下降自適應光學對主振蕩功率放大器激光系統(tǒng)的光束凈化實驗[J]. 王三宏,梁永輝,馬浩統(tǒng),許曉軍,于起峰. 中國激光. 2009(10)
[8]自適應光學系統(tǒng)SPGD控制算法的FPGA硬件實現[J]. 張金寶,陳波,王彩霞,李新陽. 光電工程. 2009(09)
[9]基于隨機并行梯度下降算法的多級波前校正技術[J]. 王三宏,梁永輝,龍學軍,于起峰,謝文科. 中國激光. 2009(05)
[10]基于LVDS技術的高速圖像采集系統(tǒng)的設計[J]. 孫春鳳,袁峰,丁振良,何雷. 儀表技術與傳感器. 2009(03)
博士論文
[1]高速數字電路電源分配網絡設計與噪聲抑制分析[D]. 丁同浩.西安電子科技大學 2012
[2]高速SERDES接口芯片設計關鍵技術研究[D]. 韋雪明.電子科技大學 2012
[3]高速電路電源分配網絡設計與電源完整性分析[D]. 張木水.西安電子科技大學 2009
本文編號：3516705
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