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姓名 黃國書(Guo-Shu Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 CIS 影像擷取與處理系統
(CIS Image Capture & Process System)
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摘要(中) 本文以發展 CIS(CMOS Image Sensor) 影像擷取模組並且在 FPGA 上設計影像擷取控制器,並整合 ADSP-21065 影像處理卡建構完整的影像處理平台。
有別於一般購買現成 CCD(電荷偶合原件,Charge-Couple Device) 為影像擷取裝置,自行採用以 CMOS 製程的 Image Sensor 作為取像裝置,並加入 Frame Buffer 作為緩衝的機制,讓此平台有更開放的架構且易於控制。
在數位訊號處理卡(ADSP-21065)上,承襲先前開發的外部記憶體模組並將其提昇到 256MB並將取回的影像以 ADSP 作前置的解碼處理以此優於一般取像系統的後處理,除此之外,規劃ADSP 控制訊號以達到協調影像擷取模組的機制。
如此的系統架構可說是完整的整合先前發展的 UDS-8051卡、ADSP-21065 影像處理卡、 UDS-FPGA 卡並加入一高解析的影像擷取模組,進一步發展 PC 端的控制介面以期能與ADSP 達到更易開發的模組化介面。
摘要(英) We use CIS to capture and use DSP to process image.For the purpose , we establish a system that is CIS system.
關鍵字(中) ★ 影像擷取
★ 影像處理
★ 通用發展系統
關鍵字(英) ★ UDS
★ CIS
★ Image Process
論文目次 論 文 摘 要 I
致 謝 II
目 錄 III
圖 目 VI
表 目 X
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目標 2
1.3 相關技術回顧 3
1.4 論文架構 5
第二章影像處理平台的架構解說 6
2.1 通用發展系統介紹 6
2.2 UDS/DSP-Base影像處理平台之優勢 8
2.3 UDS/DSP-Base影像處理平台架構規劃 9
2.3.1 模組架構及其特色 9
2.3.2 以浮點式ADSP-21065為處理核心 10
2.3.3 全面採用低電壓、耗電量低的元件 11
2.4 UDS/DSP-Base影像處理平台實作 12
第三章 CIS 影像擷取模組設計 13
3.1 系統運作架構 13
3.2 CIS 影像擷取模組規格 14
3.2.1 CIS 子卡硬體規格 14
3.2.2 FPGA 影像控制子卡硬體規格 15
3.2.3 FPGA 影像擷取控制器韌體規格 15
3.3 CIS 匯流排及外部通訊介面 17
3.3.1 CIS 溝通匯流排 18
3.3.2 數位與類比電源選用設定 19
3.3.4 外部匯流排定義 20
3.3.5 預留 Second Frame Buffer 的未來規劃 20
3.4 UDS-FPGA 影像控制子卡匯流排及溝通介面 21
3.4.1 影像控制子卡通用匯流排 22
3.4.2 UDS-FPGA 影像控制卡之JUMPER定義 23
3.5 Motorola - MCM20027 影像感測器介紹 24
3.5.1 Motorola - MCM20027 的規格 24
3.5.2 Motorola - MCM20027 控制時序解說 24
3.6 影像緩衝器 Frame Buffer 介紹 26
3.6.1 Aver Logic AL422 的規格 26
3.6.2 AL422 功能解說 26
3.7 CIS 影像擷取子板的PCB佈線原則 28
3.8 選用合適的鏡頭組 30
3.9 CIS影像擷取子卡整體外觀 32
第四章 CIS 影像擷取控制器設計 33
4.1 設計目的 33
4.1.2 影像擷取控制器之Finite State Machine設計 35
4.2 控制器功能方塊解說 44
4.3 內部架構 45
4.3.1 控制器週邊腳位訊號說明 45
4.3.2 I/O 介面動作說明 49
第五章 系統驗證與應用 51
5.1 實驗裝置 51
5.2 主控端控制器的設計驗證 53
5.3 影像擷取介面 55
5.4 數位影像擷取驗證 57
5.4.1 正常靜態影像 60
5.4.2 色差驗證 62
5.4.3 White Balance 測試與比較 66
5.4.4驗證 Sub Sampling 69
5.4.5 簡易靜態影像處理 71
第六章 結論與未來展望 79
6.1 結論 79
6.2 未來展望 80
參考文獻 81
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指導教授 江士標(Shyh-Biau Jiang) 審核日期 2003-7-8
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