CMOS图像采集专用ASIC的分析与设计

CMOS图像采集专用ASIC的分析与设计

一、CMOS图像采集专用集成电路的分析与设计(论文文献综述)

刘亦伦[1](2021)在《基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计》文中指出传感器技术作为人类观察世界的主要工具,一直以来都是全世界科研人员关注的重点。高性能的图像传感器在科研、生活、生产等方方面面都有着举足轻重的作用。但是,现存的商用硅基探测器或多或少存在一些问题,如探测信号较弱,探测范围较窄,读出电路噪声过大等。如何提高硅基光电探测器的性能,是目前学界亟待解决的问题。石墨烯(Graphene)的零带隙能带结构,以及其优异的光学电学、力学等特性受到了科研界的广泛关注。它易于被转移到硅等半导体基底上,和硅基光电器件进行耦合,并显着的提升器件性能和表现。基于这些优势,本文进行了以下几个研究:1.参与设计了基于石墨烯/二氧化硅/硅结构的电荷耦合器件阵列(FE-CCD Array),通过测试器件的各项参数,研究器件的工作原理。本器件利用石墨烯的场效应特点对器件进行调控,实现了电荷耦合像素阵列的线阵级信号读取,并通过不同激光下的测试,拓宽了传统硅基CCD的探测波长范围至近红外波段(375-980nm)。2.基于FE-CCD阵列器件设计了高质量、低噪声、高速的读出电路设计,并通过仿真和测试的手段对该电路进行表征。其中,主要设计了三阶的跨阻放大电路、巴特沃斯低通滤波电路和差分式相关双采样电路,该电路可将输出电流完成10倍放大和有效的降噪。3.基于FE-CCD阵列器件及读出电路设计搭建了1х10像素阵列的成像系统,并完成可见光下的成像实验。由于FE-CCD阵列器件的像素内积分效应,成像结果具有饱和度高,边缘清晰,成像时间短的特点,具有极高的应用前景和商业价值。

刘嘉伟[2](2021)在《CMOS图像传感器中低功耗列处理电路的研究》文中研究说明无透镜成像系统为实现生物细胞的即时检测(Point Of Care Testing,POCT)提供了新思路。其中,CMOS图像传感器是无透镜成像系统中的重要组成部件。然而,现存的CMOS图像传感器无法满足由电池驱动的细胞POCT系统的功耗需求,且其存在的散热问题会对细胞成像质量产生较大影响。因此,开展低功耗图像传感器的研究对于无透镜成像系统真正实现户外救援、远程医疗具有重要意义。列处理电路是CMOS图像传感器中的主要功耗来源,本文主要针对其低功耗实现技术进行研究。主要研究内容包括以下三个基本方面:第一,为达到减少转换次数的目的,本文提出了预设阈值窗口的方式,该方式通过对传统模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)的量化方式进行分析后,提出了一种低功耗量化方案,该方案将输入信号分为有效信息和冗余信息两部分,处于有效信息范围内ADC对信号进行量化,反之则不量化,输出固定码值;其中,针对阈值窗口的判断,每次成像采集之前只需要统计一组数据以确定有效阈值,之后根据该阈值进行低功耗量化即可;第二,为在维持精度的前提下实现低功耗要求,本文设计的比较器在传统的预放大加动态锁存结构的基础上,引入一种延迟检测的方法,该方法通过检测不同输入压差下的输出延迟差异来实现对预放大开通与关断的控制,从而实现低功耗的设计要求;第三,本文设计的斜坡发生器采用带有模拟自校准模块的积分型结构,解决了斜率偏移的影响,并通过电容存储校准模块的失调电压,抑制了反馈路径的失配。本文设计的低功耗列处理电路采用UMC180nm CMOS工艺设计实现,在电源电压1.8V下完成了该系统的原理图及版图设计,并对其特性进行了仿真和验证。该系统后仿真DNL和INL分别为+0.4LSB/-0.4LSB和+0.55LSB/-0.78LSB;在采样频率18.2k S/s,输入1.62k HZ的正弦信号下,ENOB为9.5bit,平均功耗RMS值为89.1μW。

李璐[3](2021)在《应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计》文中认为生物细胞检测在疾病诊断、新药开发中应用广泛。无透镜细胞检测系统因其特有的大视野、便携性特点,在细胞即时检测领域受到关注。由于无透镜系统采集的细胞图像为透射图像,因此存在背景液体与细胞区域灰度值比较接近,细胞细节信息难以区分的问题。因此,采用非线性映射的方法,拉伸细胞和背景液体的对比度,提高细胞图像局部质量非常重要。为了实现这种非线性映射,本文设计了一种非线性模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC)去量化输入信号。根据实际的应用需求,本文设计的非线性ADC以线性单斜ADC结构为基础,其分辨率为10bit,采样率为18.87KSps,量化的电压范围为0.2V-2.2V。非线性ADC电路由非线性斜坡发生器、比较器、计数器和寄存器构成。非线性斜坡发生器电路基于积分型斜坡发生器结构,电路首先采用其中的斜坡自适应电路对基准电流值进行校准,自适应完成后再使用不同倍数的基准电流值对积分电容放电产生非线性斜坡来满足对细胞图像不同区域不同量化程度的要求;比较器采用三级预放大和锁存器级联结构,并加入输出失调存储技术来达到高速高精度的要求;在计数器的设计中,采用了出错率低的格雷码计数器。整体非线性ADC电路使用UMC180nm工艺实现,电路的原理图和版图设计及仿真依靠Cadence、Verilog、Matlab等工具。前仿真中,该非线性ADC电路的微分非线性为-0.25LSB/0.25LSB,积分非线性为-0.52LSB/0.05LSB。在 18.87KSps 的采样率和 10bit 的线性斜坡下,仿得ENOB为9.53bit,SNR为61.08dB,SFDR为68.27dB。整体电路的版图面积为388μm×386.6μm。在与前仿相同仿真条件的后仿里,得到的ENOB是8.93bit,SNR 是 56.85dB,SFDR 为 58.98dB。

肖飞[4](2021)在《基于ZYNQ的刚性罐道图像采集处理系统研究》文中研究说明

唐浩[5](2021)在《无锡市集成电路产业发展路径的研究》文中提出

杜昕鹏[6](2021)在《基于物联网的汽车衡自动称重系统的设计与实现》文中提出汽车衡是工矿企业、交通运输部门用来称量大型货物的主要衡器。随着电子技术与物联网技术的迅速发展,如何提升汽车衡称重的自动化水平、提高车辆称重效率、节约运行成本成为迫切需要解决的问题。针对上述问题,本文通过对现有汽车衡称重系统的研究分析,在其基础上进行改进,设计了基于物联网技术的汽车衡自动称重系统。主要工作如下:(1)通过分析目前汽车衡称重系统所存在的问题,结合车牌图像识别技术以及NB-Io T(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)无线通信技术,设计了一套可智能控制称重过程的自动称重系统方案。包括下位机与上位机两部分,下位机主要由车牌识别子系统、语音提示子系统、称重子系统、无线数据传输子系统组成,上位机是称重系统管理平台。(2)根据设计需求,从低成本、低功耗、高效率、安全可靠等方面出发,完成系统的相关器件与技术选型。包括主控芯片、图像传感器、称重传感器、无线通信技术以及上位机开发平台。(3)根据系统方案,完成下位机软硬件设计。包括车牌图像采集、道闸升降控制、称重数据采集、语音提示、无线数据传输等涉及软硬件。针对硬件部分,软件部分采用模块化设计编写应用程序,驱动硬件模块完成相应功能,通过对每个模块的相互调用实现称重过程的自动化。(4)完成称重系统管理平台软件设计。利用Qt5开发平台调用Open CV视觉库,结合My SQL数据库,完成用户图形界面、串口通信以及车牌识别设计,可以实现实时数据显示、历史数据查询、系统设置等功能。(5)对本文所设计汽车衡自动称重系统进行整体测试,验证系统性能是否满足设计要求,结果表明,系统运行状态良好。

葛男男[7](2021)在《面向输电线路巡检的无人机图传系统设计》文中认为针对现有的无人机图传系统难以在功能及性能上皆满足全自主的电力巡检方案需求,结合无人机巡检远距离飞行、负载不宜过重等特性,本文设计了一款面向输电线路巡检的无人机图传系统,具备自主巡检所需功能,满足高清、实时、传输距离远和轻量化的要求。该系统提高了巡检效率,对输电线路巡检的智能化、自动化发展具有重要意义。本文主要工作内容如下:(1)为确保服务器在一键下发起飞指令后,图传系统能够配合无人机完成全自主的线路巡检工作,本文根据实际巡检任务来制定合理严格的巡检任务执行逻辑,并分析图传系统的功能和非功能要求,进而提出面向输电线路巡检的无人机图传系统的总体设计方案,并根据系统总体设计方案选择相应的软硬件平台及通信链路方案。(2)在系统硬件设计方面,考虑到系统的轻量化要求,针对图传系统功能要求选用以太网模块、4G模块、CAN模块、存储模块以及电源模块作为ARM核心板的外围必要电路,对这些模块的关键器件参数进行分析与选型,并完成各模块电路的优化设计。针对关键模块电路干扰问题,设计CAN隔离电路、网络隔离变压器电路,提高了数据传输的可靠性。从叠层设计、器件布局、多层电路板布线三个方面进行PCB电路板的优化设计,从而减小系统的体积、质量,达到轻量化效果。(3)在系统软件设计方面,为了解决系统同一时间处理的任务量及数据量较大问题,在应用层程序设计上采用多线程开发技术,在数据结构上设计环形缓存区,实现了多任务并发执行,提高了系统的响应速度。针对视频流延时的问题,设计基于RTSP流媒体传输协议的视频流传输方案,提高了视频流传输的实时性。针对系统定点拍照时存在受外界干扰而出现图片模糊的问题,设计基于参考模型的滑模控制器,通过控制无人机飞行的稳定性来提高图片拍摄的清晰度。此外,本文进行了Linux操作系统裁剪与移植,Linux设备驱动设计以及应用软件开发,按照巡检任务执行逻辑实现巡检任务和控制指令下发、飞行数据传输、相机控制、定点拍照并上传以及实时视频传输的功能。最后与自主研发的巡检无人机进行现场实际巡检作业,从功能和性能方面验证了本系统的可行性与稳定性。

梁欣宇[8](2021)在《高动态图像传感器数据获取》文中认为随着机器视觉技术的快速发展,CMOS图像传感器以及图像采集系统的应用变得越来越重要。目前,CMOS图像传感器正朝着高分辨率、高帧率以及高动态范围的方向发展。其中,高动态范围图像将多张曝光时间不同的图像信息通过算法合成为一张高动态的图像,使得获取的图像可以保留更多的细节信息,所以研究高动态范围的图像获取有着很重要的现实意义。本论文使用FPGA芯片作为核心控制器向CMOS图像传感器发送时序控制信号来控制其工作状态,并负责接收来自图像传感器的图像数据。使用DDR3 SDRAM数据存储器缓存图像传感器的图像数据,使用USB3.0接口以及传输控制芯片将图像数据传输到上位机,最后通过MATLAB软件对获取的高低增益图像数据进行噪声处理并将其合成为高动态图像。在图像采集系统硬件设计部分,使用GSENSE5130高动态图像传感器作为采集系统的前端器件,选用Artix-7系列的XC7A100T FPGA芯片作为采集系统的主控制器,选用FTDI公司的FT600Q芯片作为USB3.0的数据传输芯片,并使用DC/DC及LDO电源芯片完成采集系统的电源模块搭建。在采集系统程序设计部分,使用FPGA控制器向G5130图像传感器发送控制时序,并对接收的图像数据完成数据校正,同时将图像数据通过MIG控制器缓存到DDR3中,最后通过USB3.0接口和FT600Q控制芯片完成图像数据传输。最后获得的图像数据表明,本论文所搭建的高动态图像数据获取系统可以获取到高动态CMOS图像传感器的高低增益图像数据,并将其合成为拥有更多细节信息的高动态图像。

张伟超[9](2021)在《基于HALCON的PCB缺陷在线视觉检测系统》文中认为多层印刷电路板(ALIVH)是一种多张蚀刻后的印刷线路板(PCB)压合在一起形成的电路板,具有密度大、精度高、占用空间小的特点,常用于电脑、手机、通讯、仪表等高精密电子产品。作为电子产品的载体,它的制作质量比普通的单面板和双面板要求更加严格,所以在压合前对内层板进行缺陷检测是非常重要的。目前大部分电子厂通过人工目测、电性测试等方法检测PCB缺陷,但是这类方法的缺点是效率低、成本高、易误检,因此,需要一种自动化检测系统来提高多层线路板的缺陷检测的效率与准确度。本文将内层线路板作为主要研究对象,采用线阵相机和传送机构相结合的图像采集装置,基于HALCON深度学习算法开发了一套PCB缺陷在线检测系统,该系统能够快速的定位线路板缺陷的图像坐标,并通过神经网络分类器准确推断出缺陷的类型。本文根据印刷线路板的特点设计了在线视觉缺陷检测系统的流程和架构,按照系统结构进行配套的硬件选型,主要是线阵相机与图像采集卡的选型,综合分析了多种光源的打光效果,得出线阵相机成像质量和光源位置、光源角度之间关系,为了防止采集图像的失真,分析了线阵相机频率与传送带速度之间的联系,确定了红外传感器和编码器相结合的外部脉冲信号触发的图像采集方案。然后,探索了将ODB++文件转化为印刷线路板标准图像的途径,根据ODB++文件格式设计了解析流程,读取线路板的图层信息和坐标信息,再通过编写软件预览解析效果。接着对线路板图像进行简单的预处理和图像校正运算,将校正后的图像与标准图像进行亚像素级别的差分运算,获取缺陷位置,运用已训练的分类器推断PCB缺陷类型。最后,设计了基于Qt的缺陷检测上位机软件,展示系统方案的最终实现效果。本文设计的检测系统能够识别常见的六种线路板缺陷,本文共收集了3000张缺陷图像,经过多次训练后的分类器识别准确率达到98.89%,实际测试准确率达99.57%。实验证明,本文所设计的基于HALCON的PCB在线视觉缺陷检测系统能够准确地定位线路板缺陷并判断缺陷类型,这是一套应用于PCB缺陷视觉检测的全新方案。

王冠[10](2021)在《10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计》文中认为数模转换器(digital to analog coverter,DAC)是无线通信系统中的关键模块,用于接收数字信号并完成数字信号到模拟信号的转换,因此DAC的研究也受到了广泛的关注,研制出高性能、低功耗、低面积的DAC具有深厚的研究意义。在此背景下,本次课题基于中芯国际55nm工艺,以分段式电流舵型DAC电路设计为核心,主要取得了以下研究成果:1.基于分段式电流舵型DAC电路结构,研制出了一款数模转换器芯片。应用于无线通信系统,其分辨率为10bit,采样率为160MSPS。2.基于Cadence Virtuoso软件平台,完成了10bit 160MSPS DAC电路结构的搭建。在内部模块电路中,设计了一个输出电流温度系数为3.1ppm/℃的基准电流源,替代了传统电路结构中带隙基准电压源;利用ADE仿真工具建立了电路仿真环境,在不同温度、输入信号条件下,对DAC整体电路进行了仿真。仿真结果显示,DAC可正常工作温度范围为-40℃到120℃;当采样频率为160MHz时,可接收的信号频率范围为0至80MHz。3.提出了一种中高位电流源交叉布局的版图设计方法。这种布局方法相对于传统Q2 Random Walk电流源布局方法来说更简单,并且优化了走线的复杂度。整体电路在后仿真中仍然保持高性能,这一结果说明了本次设计提出的电流源版图布局方法能够降低由版图失配引起的随机误差。最终,后仿真结果显示,DAC的SFDR=78d B@fin=40MHz,INL=0.5LSB,DNL=0.1LSB,包含双信号通道的版图总面积为0.84mm2,总功耗为31m W,结果均满足预期目标。

二、CMOS图像采集专用集成电路的分析与设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、CMOS图像采集专用集成电路的分析与设计(论文提纲范文)

(1)基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 绪论
    1.1 石墨烯简介
        1.1.1 石墨烯结构
        1.1.2 石墨烯性质
    1.2 图像传感器简介
        1.2.1 电荷耦合器件
        1.2.2 电子注入器件
    1.3 石墨烯光电器件的研究现状
        1.3.1 石墨烯光电导探测器
        1.3.2 石墨烯/硅基肖特基结光电探测器
        1.3.3 石墨烯图像传感器
        1.3.4 石墨烯光电探测器及其集成工艺现状
    1.4 电荷耦合器件读出电路
        1.4.1 噪声分析
        1.4.2 跨阻放大电路
        1.4.3 相关双采样电路
    1.5 本文主要研究内容
    1.6 本文研究意义
2 器件制备工艺和表征
    2.1 单层石墨烯的生长与表征
    2.2 石墨烯/硅电荷耦合器件的制备工艺
    2.3 主要仪器设备
    2.4 本章小结
3 石墨烯硅基电荷耦合器件工作原理及表征
    3.1 FE-CCD器件工作原理
    3.2 FE-CCD器件单像素测试与表征
        3.2.1 高频电容-电压测试
        3.2.2 转移特性测试和栅极电流-电压特性测试
        3.2.3 375 nm-980 nm光波长下,漏电流-时间曲线测试
        3.2.4 FE-CCD积分测试
    3.3 本章小结
4 FE-CCD读出电路设计
    4.1 伴随电阻及跨阻放大电路设计
    4.2 低通滤波电路
    4.3 相关双采样电路
    4.4 PCB版图设计
    4.5 本章小结
5 读出电路测试与成像系统
    5.1 读出电路仿真与测试
        5.1.1 跨阻放大电路测试
        5.1.2 低通滤波电路测试
        5.1.3 差分式相关双采样电路
    5.2 FE-CCD阵列成像系统
        5.2.1 FE-CCD阵列成像系统搭建
        5.2.2 FE-CCD阵列器件可见光及红外光成像结果
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果

(2)CMOS图像传感器中低功耗列处理电路的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低功耗CMOS图像传感器系统国内外技术现状
        1.2.2 低功耗ADC国内外技术现状
    1.3 研究内容及论文结构安排
2 线阵CMOS图像传感器及其ADC
    2.1 线阵CMOS图像传感器
    2.2 列并行ADC
        2.2.1 SS ADC
        2.2.2 SAR ADC
        2.2.3 Cyclic ADC
    2.3 ADC的性能参数
        2.3.1 静态性能参数
        2.3.2 动态特性参数
    2.4 本章小结
3 低功耗列处理电路的设计
    3.1 低功耗列处理电路结构及工作原理
    3.2 系统建模
    3.3 低功耗SS ADC的关键电路的设计
        3.3.1 低功耗比较器的设计
        3.3.2 积分型自校准斜坡发生器的设计
    3.4 低功耗CMOS图像传感器系统的设计
        3.4.1 阈值窗口电路的设计
        3.4.2 反馈系统的设计
    3.5 本章小结
4 低功耗列处理电路仿真
    4.1 低功耗SS ADC特性仿真
        4.1.1 瞬态特性仿真
        4.1.2 静态特性仿真
        4.1.3 动态特性仿真
    4.2 低功耗列处理电路功能仿真
    4.3 本章小结
5 版图设计与后仿验证
    5.1 低功耗列处理电路版图设计
        5.1.1 低功耗列处理电路整体版图设计
        5.1.3 关键电路模块版图设计
    5.2 低功耗列处理电路后仿真分析
        5.2.1 低功耗比较器后仿真
        5.2.2 积分型自校准斜坡发生器后仿真
        5.2.3 低功耗SS ADC后仿真分析
        5.2.4 低功耗列处理整体电路功能后仿真分析
        5.2.5 仿真结果比对
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果

(3)应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义和背景
    1.2 国内外发展现状
    1.3 论文的内容及结构安排
2 非线性模数转换器的概述
    2.1 提高图像对比度的原理
    2.2 几种非线性模数转换器的实现方法
        2.2.1 通过调控计数器频率实现的非线性ADC
        2.2.2 通过查找表实现的非线性ADC
        2.2.3 通过非线性斜坡实现的非线性ADC
    2.3 模数转换器的性能参数
        2.3.1 静态特性参数
        2.3.2 动态特性参数
    2.4 本章小结
3 非线性ADC的设计
    3.1 非线性ADC的结构和工作原理
    3.2 非线性斜坡发生器的设计
        3.2.1 电流源阵列的设计
        3.2.2 开关阵列的设计
        3.2.3 非线性斜坡发生器中运算放大器的设计
        3.2.4 非线性斜坡发生器的设计
        3.2.5 非线性斜坡发生器的稳定性确定
    3.3 比较器的设计
        3.3.1 比较器的概述
        3.3.2 动态锁存器和输出缓冲电路的设计
        3.3.3 预放大电路的设计
        3.3.4 失调消除电路的设计
        3.3.5 整体比较器电路
    3.4 计数器和寄存器的设计
        3.4.1 计数器电路的设计
        3.4.2 寄存器电路的设计
    3.5 整体电路的仿真
        3.5.1 整体电路功能仿真
        3.5.2 静态性能仿真
        3.5.3 动态性能仿真
    3.6 本章小结
4 版图设计与后仿真
    4.1 版图设计规则
        4.1.1 寄生效应
        4.1.2 MOS晶体管的匹配
        4.1.3 电容电阻的匹配
        4.1.4 电路抗干扰能力
    4.2 非线性单斜ADC的版图
        4.2.1 非线性斜坡发生器的版图
        4.2.2 比较器的版图
    4.3 电路的后仿真
        4.3.1 非线性斜坡发生器的后仿真
        4.3.2 比较器的后仿真
        4.3.3 整体电路的后仿真
    4.4 性能对比
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 研究工作总结
    5.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果

(6)基于物联网的汽车衡自动称重系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物联网技术研究现状
        1.2.2 汽车衡称重系统研究现状
        1.2.3 研究目的
    1.3 论文主要内容及章节安排
    1.4 本章小结
第二章 系统整体框架设计
    2.1 系统整体方案
        2.1.1 系统需求分析
        2.1.2 下位机软硬件方案
        2.1.3 上位机软件平台方案
    2.2 相关器件与技术选型
        2.2.1 主控芯片选型
        2.2.2 图像传感器选型
        2.2.3 称重传感器选型
        2.2.4 无线通信技术选型
        2.2.5 上位机开发平台选型
    2.3 本章小结
第三章 系统下位机硬件设计
    3.1 硬件电路框架
    3.2 系统硬件电路设计
        3.2.1 车牌图像采集电路
        3.2.2 道闸升降电路
        3.2.3 称重数据采集电路
        3.2.4 语音提示电路
        3.2.5 无线通信电路
        3.2.6 微控制器底板电路
    3.3 底板电路PCB设计
    3.4 本章小结
第四章 系统下位机软件设计
    4.1 下位机软件设计
        4.1.1 车牌图像采集程序
        4.1.2 道闸升降程序
        4.1.3 称重数据采集程序
        4.1.4 语音提示程序
        4.1.5 无线数据传输程序
        4.1.6 TFTLCD显示程序
    4.2 软件调试
        4.2.1 图像采集测试
        4.2.2 道闸升降测试
        4.2.3 称重数据采集测试
        4.2.4 无线数据传输测试
    4.3 本章小结
第五章 系统上位机设计
    5.1 称重管理平台
        5.1.1 数据库设计
        5.1.2 图形用户界面
        5.1.3 串口通信设计
    5.2 车牌识别设计
        5.2.1 图像预处理
        5.2.2 字符分割
        5.2.3 字符识别
        5.2.4 准确率测试
    5.3 联合测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(7)面向输电线路巡检的无人机图传系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容与创新之处
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 创新之处
    1.4 章节安排
    1.5 本章小结
第二章 系统总体方案设计
    2.1 系统功能及非功能要求
        2.1.1 巡检任务执行逻辑
        2.1.2 功能和非功能性要求
    2.2 系统总体设计
        2.2.1 系统执行流程
        2.2.2 系统整体框架
    2.3 系统软硬件平台选择
        2.3.1 系统硬件平台选择
        2.3.2 系统软件平台选择
        2.3.3 系统通讯链路选择
    2.4 本章小结
第三章 系统硬件设计
    3.1 系统硬件结构
    3.2 功能模块电路设计
        3.2.1 ARM核心板
        3.2.2 以太网模块
        3.2.3 CAN模块
        3.2.4 4G模块
        3.2.5 数据存储模块
        3.2.6 电源模块
    3.3 PCB设计
        3.3.1 PCB叠层设计
        3.3.2 器件布局
        3.3.3 多层电路板布线
    3.4 本章小结
第四章 系统软件设计
    4.1 系统软件总体框架
    4.2 控制器设计
        4.2.1 无人机速度运动模型
        4.2.2 参考模型设计
        4.2.3 基于MRSMC的速度控制器设计
    4.3 系统应用层软件开发
        4.3.1 多线程开发设计
        4.3.2 数据读取子线程设计
        4.3.3 数据更新子线程设计
        4.3.4 数据发送子线程设计
        4.3.5 视频流传输子线程设计
        4.3.6 图片上传子线程设计
    4.4 Linux操作系统移植
        4.4.1 交叉编译环境搭建
        4.4.2 u-boot移植
        4.4.3 Linux内核移植
        4.4.4 根文件系统构建
    4.5 Linux驱动设计
        4.5.1 以太网驱动设计
        4.5.2 CAN驱动设计
        4.5.3 4G驱动设计
    4.6 本章小结
第五章 系统测试与分析
    5.1 系统硬件电路测试
        5.1.1 硬件电路测试平台
        5.1.2 硬件基础电路测试
        5.1.3 硬件模块接口测试
    5.2 系统整体测试
        5.2.1 系统测试平台及环境
        5.2.2 系统功能测试
        5.2.3 系统性能测试
        5.2.4 测试结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)高动态图像传感器数据获取(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 CMOS图像传感器发展趋势
    1.4 主要研究内容及章节安排
2 图像采集系统的总体设计
    2.1 图像采集系统总体设计方案
    2.2 CMOS图像传感器的基本原理及选型
        2.2.1 CMOS图像传感器的基本原理
        2.2.2 图像传感器选型
        2.2.3 LVDS简介
    2.3 核心控制器件的选型
        2.3.1 FPGA简介
        2.3.2 FPGA芯片的选型
    2.4 存储器简介及选型
    2.5 数据传输接口的选型
    2.6 本章小结
3 图像采集系统的硬件设计
    3.1 G5130图像传感器驱动电路设计
    3.2 FPGA硬件电路介绍
        3.2.1 FPGA电源及外围电路介绍
        3.2.2 DDR3硬件电路介绍
    3.3 USB3.0接口电路设计
    3.4 PCB设计
    3.5 本章小结
4 采集系统的程序设计
    4.1 G5130图像传感器的驱动
        4.1.1 G5130图像传感器上电顺序控制
        4.1.2 时钟管理模块
        4.1.3 SPI接口通信
        4.1.4 G5130图像传感器时序控制
    4.2 图像数据的接收及缓存
        4.2.1 图像数据的校正
        4.2.2 图像数据的缓存
    4.3 USB3.0接口数据传输
    4.4 本章小结
5 系统测试及图像处理
    5.1 系统测试
    5.2 图像处理
    5.3 本章小结
总结
参考文献
致谢

(9)基于HALCON的PCB缺陷在线视觉检测系统(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 AOI 检测设备的发展现状
        1.2.2 PCB 线路板缺陷检测算法的现状
    1.3 课题来源与本文主要工作
第2章 印刷线路板缺陷在线检测系统总体方案
    2.1 总体系统设计
    2.2 图像采集模块
        2.2.1 相机与镜头参数及选择
        2.2.2 图像采集卡参数及选择
        2.2.3 光源与控制器的选择
    2.3 图像采集与相机校正
        2.3.1 连接线阵相机
        2.3.2 图像采集模式
        2.3.3 线阵相机校正
    2.4 本章小结
第3章 基于ODB++制作线路板标准图像的方法研究
    3.1 ODB++格式概述
        3.1.1 文件目录模型
        3.1.2 设计格式规范
    3.2 ODB++文件与标准图像之间的关系
    3.3 解析模块设计
        3.3.1 文件解析
        3.3.2 图层解析
    3.4 绘制标准板图像
        3.4.1 Qt的 Graphics View
        3.4.2 绘制流程设计
        3.4.3 软件设计和效果图
    3.5 本章小结
第4章 基于HALCON的线路板缺陷检测与分类
    4.1 预处理图像
    4.2 基于Foerstner算法的图像校正
        4.2.1 图像校正的方法
        4.2.2 计算投影变换矩阵
        4.2.3 图像应用投影变换
    4.3 基于亚像素轮廓的缺陷定位与提取
        4.3.1 亚像素轮廓的检测
        4.3.2 亚像素轮廓与标准线图像的差分轮廓
        4.3.3 定位与裁剪
    4.4 HALCON神经网络模型
    4.5 训练神经网络模型
    4.6 评估神经网络模型
    4.7 使用神经网络预测
    4.8 本章小结
第5章 软件系统设计
    5.1 软件结构及其功能体系
    5.2 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表学术论文
    二、其它科研成果

(10)10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 DAC的研究背景与应用需求
        1.1.1 DAC的研究背景
        1.1.2 DAC的应用需求
    1.2 DAC的国内外研究现状以及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 DAC的未来发展趋势
    1.3 DAC的研究内容与主要工作
    1.4 论文撰写思路与内容梗概
第二章 DAC的基本工作原理与特性参数
    2.1 DAC的基本工作原理
    2.2 DAC的特性参数
        2.2.1 静态参数
        2.2.2 动态参数
第三章 DAC系统架构的定标与电路设计
    3.1 DAC的重要参数确定
    3.2 DAC的结构分析与选择
        3.2.1 电压定标型DAC
        3.2.2 电荷定标型DAC
        3.2.3 电流定标型DAC
    3.3 DAC的系统架构设计
        3.3.1 输入寄存器
        3.3.2 温度计编码译码器
        3.3.3 延时单元
        3.3.4 锁存器
        3.3.5 基准电流源
        3.3.6 偏置电路
        3.3.7 单位电流源
    3.4 本章小结
第四章 DAC仿真环境的搭建与版图设计
    4.1 DAC的基本功能仿真
    4.2 静态参数仿真
    4.3 动态参数仿真
        4.3.1 建立时间
        4.3.2 无杂散动态范围
    4.4 DAC的版图设计
        4.4.1 版图的布局形式分析
        4.4.2 版图的验证
        4.4.3 寄生参数的提取
    4.5 DAC的后仿真结果分析
        4.5.1 新式布局方法与传统方法的比较
        4.5.2 性能参数对比
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 对未来的展望
参考文献
附录A
在学期间的研究成果
致谢

四、CMOS图像采集专用集成电路的分析与设计(论文参考文献)

  • [1]基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计[D]. 刘亦伦. 浙江大学, 2021(01)
  • [2]CMOS图像传感器中低功耗列处理电路的研究[D]. 刘嘉伟. 西安理工大学, 2021(01)
  • [3]应用于细胞图像采集的自适应非线性ADC的设计[D]. 李璐. 西安理工大学, 2021(01)
  • [4]基于ZYNQ的刚性罐道图像采集处理系统研究[D]. 肖飞. 中国矿业大学, 2021
  • [5]无锡市集成电路产业发展路径的研究[D]. 唐浩. 江南大学, 2021
  • [6]基于物联网的汽车衡自动称重系统的设计与实现[D]. 杜昕鹏. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [7]面向输电线路巡检的无人机图传系统设计[D]. 葛男男. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [8]高动态图像传感器数据获取[D]. 梁欣宇. 大连理工大学, 2021(01)
  • [9]基于HALCON的PCB缺陷在线视觉检测系统[D]. 张伟超. 齐鲁工业大学, 2021(10)
  • [10]10bit 160MSPS分段式电流舵型DAC的设计[D]. 王冠. 北方工业大学, 2021(01)

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CMOS图像采集专用ASIC的分析与设计
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