X1100型黑白CCD摄像机研制

论文摘要

CCD摄像机广泛应用于电视导引头、安全监控、医学摄像、工业控制、机器视觉应用和科学图像领域。当前,日本和美国的CCD摄像机技术处于世界领先地位,他们在航空、航天及各种制导武器方面的应用更是非常成功。国外先进的CCD摄像机产品不仅价格昂贵、而且又受到国家的严格管制,自行研制出符合军品要求的CCD摄像机已成为刻不容缓的事情。本文首先描述了项目的背景和应用价值,阐述了CCD摄像机的发展历程,简要介绍了CCD摄像机的工作原理。经过多次的试验室测试后,本文分析说明了美国COHU公司1100型CCD摄像机结构原理及其主要功能。详细论述了本项目研制的X1100型CCD摄像机采用以SONY芯片为核心的外围电路设计。本文还对CCD摄像机的测试设备及测试方法做了简要的介绍。X1100型板级黑白CCD摄像机实现了电子快门、自动增益控制、线锁定,外同步等功能。本项目还研制出了配套CCD摄像机的自动控光电路。所有产品在环境适应性上均满足军品级要求。X1100型板级黑白CCD摄像机已经在多个项目上使用,生产了70套以上。在不同的项目中,经过大量的试验,证明其能稳定工作,符合项目研制合同的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 背景
• 1.2 项目实用价值
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 项目目标及论文内容
• 第二章 COHU 公司摄像机工作原理和性能参数简述
• 2.1 工作原理
• 2.2 CCD 图像传感器的特性
• 2.2.1 光谱特性
• 2.2.2 分辨率
• 2.2.3 灵敏度和动态范围
• 2.2.4 噪声
• 2.3 CCD 摄像机的主要参数
• 2.3.1 像素数
• 2.3.2 分辨率
• 2.3.3 最低照度
• 2.3.4 信噪比
• 2.4 CCD 摄像机的一些附带功能
• 2.4.1 电子快门
• 2.4.2 自动增益控制
• 2.4.3 外同步和线锁同步
• 第三章 COHU 公司摄像机产品资料及性能测试
• 3.1 COHU 公司摄像机的主要参数、特性和主要功能
• 3.2 COHU 公司摄像机简介
• 3.3 COHU 公司摄像机主要性能参数
• 3.4 COHU 公司摄像机电路测试及简述
• 3.4.1 光电转换电路
• 3.4.2 同步驱动电路
• 3.4.3 同步时序生成电路
• 3.4.4 视频处理电路
• 3.4.5 接口部分
• 3.5 主要功能的测试
• 3.5.1 电子快门功能
• 3.5.2 外接可选自动调光板实现自动调光功能
• 3.5.3 外同步测试
• 第四章 X1100 型摄像机设计研制
• 4.1 研制目标
• 4.2 主要性能指标
• 4.3 电路分析
• 4.3.1 垂直同步时钟驱动器
• 4.3.2 CCD 图像传感器外围电路
• 4.3.3 同步时序生成电路
• 4.3.4 外同步电路
• 4.3.5 视频信号处理电路
• 4.3.6 自动电子快门控光电路
• 4.3.7 电源电路
• 第五章 X1100 型摄像机性能测试
• 5.1 性能测试目的
• 5.2 CCD 摄像机空间分辨率评定设备的研制
• 5.2.1 CCD 摄像机空间分辨率评定设备的测试原理
• 5.2.2 CCD 摄像机空间分辨率评定设备的主要技术指标
• 5.2.3 CCD 摄像机空间分辨率评定设备使用简介
• 5.3 CCD 摄像机的测试验证
• 5.3.1 CCD 摄像机视频信号基本特性的测试
• 5.3.2 CCD 摄像机分辨率的测试
• 5.3.3 CCD 摄像机有效像素的测试
• 5.3.4 CCD 摄像机信噪比的测试
• 5.3.5 CCD 摄像机疵点（缺陷）的测试
• 5.3.6 环境适应性测试测试
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献