2。3 电源 9
2。4 ITU-RBT。656视频标准接口 10
2。5 信号转换 11
2。5。1 TVP5150 11
2。5。2 ADV7343 13
2。6 平台的搭建和调试 14
2。6。1 平台的搭建 14
2。6。2 各模块的调试 15
2。7 本章小结 15
3 电子变倍的算法设计与实现 16
3。1 图像插值算法的介绍 16
3。1。1 最近邻插值法 16
3。1。2 双线性插值算法 17
3。1。3 像素填充法 18
3。2 图像差值算法的实现 19
3。2。1 行内插值的设计实现 19
3。2。2 行间插值的设计实现 20
3。3 图像电子变倍的测试 21
3。4 本章小结 21
4 噪声抑制的算法设计与实现 22
4。1 中值滤波器算法与设计 22
4。2 高斯滤波器算法与设计 23
4。3 加权滤波器的算法与设计 24
4。4 图像噪声抑制部分的测试 25
4。5 本章小结 26
结 论 27
致 谢 28
参 考 文 献 29
1 绪论
1。1 低照度CMOS的研究意义和发展
利用 CMOS图像传感器在像元内处理信号的优势,结合像元内信号放大及低噪声读出技术将CMOS图像传感器的灵敏度提高,使其在低照度条件下保持良好的性能,称为低照度CMOS图像传感器[3]。
1。1。1 CMOS和CCD器件的对比
CMOS型固体摄像器件,在研究发展的初期,其分辨率低下、信噪比低、光照灵敏度低等一系列缺点广遭诟病;与之相比,CCD器件的感光面积大、噪声系数低、采集均匀的优势使其脱颖而出。作为运用CMOS集成制造工艺的一类器件,得益于大规模集成电路工艺的进步,CMOS器件近年来发展迅速。随着制造工艺和相关技术的更新和发展,尤其是固定图像噪声消除电路的采用以及电路结构的不断改进,CMOS型成像器件的应用日益广泛,特别是在摄像领域,CMOS型摄像器件以及相关的摄像机已经能够作为成熟的商品出现在市面上,给原本在摄像领域独占鳌头的CCD器件构成了有力的竞争威胁。
将CMOS和CCD图像器件进行比较,两者都是通过光电转换效应产生感光信号,但对产生电荷信号的处理和提取方式则各有不同,此外CCD和CMOS传感器所基于的制造工艺的差别巨大,它们的感光度、噪声等影响图像质量的因素难免会有差异[22]:
在器件的信号处理方式上,不同于CCD器件直接将入射光信号通过移位寄存器顺序转移到输出电路中,在输出电路实现信号电压的放大工作,CMOS图像传感器先一步通过具有放大功能的电路,将各像素内信号分别放大,再进一步通过地址选择将信号的电压或电流输出。因此在信号传输过程中,CMOS器件所受漏光噪声的影响更小,且由于更便于输出顺序的改变,扫描的自由度相对较高。