博碩士論文 93327004 詳細資訊




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姓名 黃康誠(Kenneth Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光機電工程研究所
論文名稱 CIS數位影像處理平台之建構
(CIS digital image processing platform)
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摘要(中) 本論文嘗試去建立一套數位影像處理平台,希冀該平台除了具有體積小、演算速度快、以及優秀的影像解析力等特點之外,還可以同時提供極高的應用彈性,可以搭配適合的演算法以及相關函式,來進行各種不同的任務。
影像處理平台的應用極為廣泛,但因為對於運算能力需求相當高,所以大都以個人電腦為基礎,來進行影像的分析,但也相對的帶來了龐大、笨重的系統,應用範圍也受到了限制。今天拜微處理器及感測器發展所賜,在本論文中將影像處理系統的尺寸縮小為書本大小,但並仍然具有一定的硬體表現,節省了能量消耗,也增加了應用上的彈性。
以高速的DSP為平台基礎,加上高解像力的感測器,最後再配合影像處理韌體,將三者整合起來完成了這個影像平台。本論文將由硬體特色分析開始,介紹系統架構與實做、硬體性能應用解析等,最後並以展示平台取得照片與韌體搭配效果來說明系統的表現。
摘要(英) We try to set up a digital image process platform in this thesis, in hope that aside from being small in terms of size, fast in terms of mathematical calculations, and outstanding in terms of image resolution, it also provides high application possibility that can cooperate with suitable algorithms and relevant programs to fulfill all kinds of tasks.
The application dealing with image process platform can be extremely extensive, but because of the demand of excellent operation ability, the image process platform has been mostly dependent on P.C. for the analysis of image. As a result, the application became confined to the huge, cumbersome system. Yet with the development of the microprocessor and detecting device’s today, we can minimize the size of image process system to the size of a book without effecting its hardware performance.
Base on high-speed DSP , high-resolution image sensor and image process computer programs , we have accomplished a new image process platform. This thesis will begin with the characteristic of the hardware, and introduce the system structure , hardware performance and illustrated system performance by the photos acquired by image process platform .
關鍵字(中) ★ 影像處理
★ 影像平台
關鍵字(英) ★ image
★ dsp
★ image processing platform
論文目次 目錄
論文摘要 I
致謝 III
目錄 IV
圖目 VII
表目 IX
第一章 諸論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 業界已有發展 3
1.4 本文主要論述 3
1.5 論文架構說明 4
第二章 影像感測器簡介 5
2.1 前言 5
2.2 影像感測器發展簡史 5
2.3 影像感測器架構與運作方式 7
2.3.1 CCD結構說明 8
2.3.2 CCD的運作方式說明 10
2.3.3 CMOS結構與運作方式說明 11
2.4 感測器優缺點分析 12
2.4.1 CMOS和CCD差異分析 12
2.4.2 CMOS和CCD優缺點比較 13
2.5 本文影像感測器 13
2.5.1 影像感測器選擇 13
2.5.2 OV5610規格 15
第三章 影像平台設計 16
3.1 前言 16
3.2 BLACKFIN EZ-KIT 17
3.2.1 BLACKFIN的規格 17
3.2.2 EZ-KIT簡介 18
3.3 CIS板設計 20
3.3.1 CIS板簡介 20
3.3.2 CIS板規格 20
3.3.3 元件配置 21
3.3.4 匯流排接點定義 22
3.3.5 3.3.5 CIS板SCHEMATIC架構 23
3.4 鏡座設計 24
3.5 數位硬體架構 26
3.5.1 數位硬體架構與訊號流向說明 26
3.5.2 PPI介面 28
3.5.3 CMOS IMAGE SENSOR時序說明 31
3.5.4 SCCB命令通訊介面實作 34
3.6 系統運作模式 40
3.6.1 PPI設定模式 40
3.6.2 DMA設定模式 43
3.6.2 影像擷取流程 45
3.7 硬體機構總成與系統照片 48
第四章 影像系統韌體實作 50
4.1 前言 50
4.2 影像感測器感測特性 51
4.2.1 感測器波長感應曲線分析 51
4.2.2 濾鏡的選用 53
4.3 軟體處理流程圖 54
4.4 影像函式實作 55
4.4.1 影像RAW DATA整理 55
4.4.2 影像GAMMA分佈修正 57
4.4.3 影像色彩平衡校正 60
4.4.3.1 一般白平衡校正 60
4.4.3.2 灰階白平衡校正 61
4.4.4 自動曝光修正 65
4.4.5 紅外光波段特殊應用 66
4.4.5.1 紅外區段感測器特色 66
4.4.5.2 紅外線光源與照明 68
4.4.5.3 紅外線效果實測 70
4.4.5.4 紅外線照明特殊效果與比較 73
4.4.6 影像壓縮函式 76
第五章 結論(CONCLUSION) 79
REFERENCES 80
參考文獻 [1] 陳章沂(民93),橢圓幾何參數鑑別之理論模擬與實作,國立中央大學機械工程研究所碩士論文,未出版,台灣桃園。
[2] 米本 和也,陳榕庭、彭美桂譯,CCD/CMOS影像感測器之基礎與應用,2005年,台北,全華科技(原文於2001出版)。
[3] Bruce Fraser,懷石藝術設計譯,DSLR Raw檔聖經,2004,台北,(原文於2001出版)。
[4] 陳峰,Blackfin系列DSP原理与系統設計用,2001年,大陸,DSP應用叢書。
[5] ADSP BF533 EZ KIT Lite Manual Rev 2.0,說明手冊。
[6] ADSP-BF533 Blackfin Processor Hardware Reference,說明手冊。
[7] OmniVision Serial Camera Control Bus (SCCB) Functional Specification,手冊,2003。
[8] Mr.OH數位攝影講座,網址
http://www.digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom/MROH-CLASS/index-classroom-MROH.htm
[9] 雲風,JPEG簡易文檔,電子手稿,未出版
[10] 標準公差查詢網站,網址
http://www.roymech.co.uk/Useful_Tables/ISO_Tolerances/ISO_LIMITS.htm
[11] phorum - ADSP-BF533討論區
http://www.blackfin.org/phorum/list.php?f=1
指導教授 江士標(Shyh-Biau Jiang) 審核日期 2006-7-12
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