基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法

近年来提出的压缩感知理论将信号采样和压缩同时进行,突破了奈奎斯特采样定理的限制,为低采样高分辨率成像提供了可能.为此,提出了一种基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法,采用并行处理策略对CMOS图像传感器A/D转换前的模拟像素矩阵进行压缩采样,减轻了A/D转换模块的负担,大大降低了CMOS图像传感器的功耗,并且该算法实现电路简单.仿真结果表明,所提算法能快速有效地进行测量值的获取,利用TVAL3算法重构的图像主客观质量较好.     

混合信号处理实现2D-DCT的CMOS图像传感器结构

为了减少原有混合信号处理方法实现二维离散余弦变换(2D-DCT)的运算周期,提出了一种新型的CMOS图像传感器(CIS)结构.该结构利用2D-DCT可以行列分离以及变换核对称的原理,对像素阵列进行8×8分块,增添采样电容阵列,通过寄存器控制、选择相应核系数的电容比例、结合模拟累加器完成列变换,通过电容复用和数字域累加完成行变换.对结构进行建模验证,结果表明:此结构能够正确实现2D-DCT,保留15.63%DCT系数压缩时,峰值信噪比(PSNR)达到73.54,dB,运算周期缩短为原有混合信号处理方法的25%.该结构提高了传统CIS的输出效率,适用于无线视频传感网络、生物医疗等低功耗高效率成像系统.     

基于加权L1最小化的图像小波域压缩感知重构

压缩感知理论因为能以少量的采样精确地重构原始信号而得到广泛关注.通过在压缩感知的框架下研究小波域图像重构问题,提出了一类小波域的加权l1最小化方法.该方法不仅利用了信号稀疏性的先验信息,而且在重构模型中,通过对不同小波子带上的系数施加不同的权重,从而整合了图像小波域的结构信息,与经典的压缩感知算法相比具有更好的信号可恢复性.仿真实验结果表明,选用该方法能够以更少的采样得到同等精度的重构图像,验证了该方法的有效性.     

分块OSTM测量矩阵构造及自适应压缩感知算法

针对目前随机测量矩阵物理实现困难、成本较高等不足,在研究确定性测量矩阵构造的基础上,基于分块循环结构,提出了分块正交对称Toeplitz矩阵(OSTM)的构造方法.分块OSTM具有伪随机循环结构,易于硬件实现,其独立变元个数大大减少,可降低存储和运算时间.针对目前图像分块压缩感知中单一采样的缺陷,将图像块进行分类,根据图像局部结构自适应分配采样率,结合分块OSTM设计,提出了基于分块OSTM的自适应压缩采样算法.仿真实验结果表明,基于分块OSTM的压缩测量获得的重构图像PSNR显著提高,图像主观质量得到了有效改善.     

基于ITCSAMP的周期非均匀采样与重构

根据周期非均匀采样的特点,结合联合子空间理论,将信号采样与重构转化为向量运算.并针对自然界中的稀疏信号,结合压缩传感理论,提出采用阈值迭代压缩采样匹配追踪(ITCSAMP)重构算法进行信号重构,并分析了其完整重构条件.最后,借助软件(Matlab)搭建模型,验证该算法可以很好实现稀疏信号的周期非均匀采样与重构.     

CMOS图像传感器最终测试系统设计

本文介绍了CMOS图像传感器的最终测试系统的实现，包括硬件结构、Filter设计和顶层应用程序设计，着重介绍了在DirectShow平台下开发传输Filter的方法，并给出了最后的程序效果。     

基于CCD与CMOS图像传感新技术的研究

介绍了CCD（电荷耦合器件）与CMOS图像传感器新技术,对两者的性能特点进行了比较。最后,预测图像传感技术的发展趋势。     

基于CPLD技术的高速视频图像采集与显示系统

系统采用CMOS有源像素图像传感器作图像接收器,CPLD作驱动控制器,经D/A转换后由XGA显示出来,实现了视频图像的快速采集和实时显示.阐述了系统的构成原理和CPLD控制逻辑,给出了驱动电路的仿真波形.该系统稳定可靠,且具有图像分辨率高、采样速度快以及适应性和灵活性强等优点.     

CMOS图像传感器最终测试系统设计

本文介绍了CMOS图像传感器的最终测试系统的实现,包括硬件结构、Filter设计和顶层应用程序设计,着重介绍了在DirectShow平台下开发传输Filter的方法,并给出了最后的程序效果。     

基于非下采样contourlet变换的压缩感知图像重建

受传统采样定理限制,直接从信号采集系统得到高分辨率图像较困难,且信号获取过程会导致大量的采样数据.压缩感知理论指出可用特定测量矩阵将高维信号投影到低维空间上,求解数值优化问题准确重构原始信号,突破了传统采样定理的限制.传统压缩感知图像重建算法对所有系数测量,需进行多层小波变换保证图像质量,且小波捕捉方向信息有限,重建图像质量较差.故此提出采用非下采样contourlet变换(NSCT)做信号稀疏变换,并针对变换系数的特点,选择性的对系数测量,利用正交匹配追踪算法进行重构.实验结果表明,仅用单层NSCT变换可重建出高质量图像,克服传统算法需进行多层小波变换的缺点,降低采样和存储的数据量且重建的图像质量得到极大提升.     

基于USB2.0和COMS传感器的图像采集系统设计

设计了一个基于单色COMS图像传感器的图像采集系统,对其硬件系统进行了详细分解,主要针对COMS传感器的驱动及USB接口传输控制电路进行了描述,核心控制芯片为FPGA,最后给出了软件部分的设计。     

基于CPLD技术的高速视频图像采集与显示系统

系统采用CMOS有源像素图像传感器作图像接收器,CPLD作驱动控制器,经D/A转换后由XGA显示出来,实现了视频图像的快速采集和实时显示。阐述了系统的构成原理和CPLD控制逻辑,给出了驱动电路的仿真波形。该系统稳定可靠,且具有图像分辨率高、采样速度快以及适应性和灵活性强等优点。     

基于DSP的图像记录系统

随着数字信号处理技术的不断发展和完善,以及DSP芯片集成度、运算速度、数据吞吐率等性能的不断提高,DSP已被广泛应用于许多视频处理和传输领域.本系统运用了数字图像压缩技术,研制脱机视频监探记录系统记录事发现场的图像,为事后处理分析提供信息.系统体积小,自身带有存储器,因此可以独立安装使用.     

基于DSP的数据采集与处理系统的设计

构建了一种基于DSP的数据采集和处理系统,介绍了系统硬件和软件设计方案,着重讲述了TMS320F2812型DSP在数据处理中的作用,设计实现了FIR滤波器和FFT算法。该系统通用性好,可靠性高,实时性强,可以实现快速的测量和传输。     

基于CMOS图像传感器IBIS5-A-1300 的成像系统设计

介绍CMOS图像传感器IBIS5-A-1300的内部结构、主要特征和工作过程;对CameraLink接口的原理和优势做了简介;在此基础上结合Xilinx的FPGA芯片设计了一款成像系统,对系统的软硬件设计过程做了说明,并对其可行性做了简要分析。     

基于缝合技术的图像传感器网络消除冗余数据方案

为了减少密集部署的无线图像传感器网络中相机节点的冗余数据,提高网络生存周期,利用图像缝合技术在簇头节点找出相机节点采集图像的重合区域,并告知相机节点,相机节点过滤掉与相邻节点重合的冗余图像数据,簇头节点对接收到的图像进行重建并拼接成全景图.提出了一种面向图像的节点相关系数计算方法,解决了现有相关系数计算方法中要求准确获...     

基于FPGA的CMOS图像敏感器驱动电路设计

介绍了一种用于卫星姿态测量的CMOS图像敏感器——STAR250,分析了其驱动时序信号,选用现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序电路进行了硬件描述,经布线、仿真、测试后验证了驱动信号的正确性。     

基于DSP的号码图像实时采集系统

针对便携式号码图像采集与处理设备,设计了一种基于DSP的号码图像实时采集系统。系统以DSP为核心处理单元,采用CMOS图像传感器采集图像数据,并将图像数据直接保存到系统指定的位置。设计中以CPLD为数据采集逻辑控制单元,实现同步时序控制及并串数据转换功能。实验表明,系统可按15幅/秒的速度实时采集到大小为176×62的清晰的号码图像,并具有DSP实时处理图像的可扩展性。     

有源像素CMOS图像传感器非均匀性研究

有源像素CMOS图像传感器在许多领域有着重要的应用,但其非均匀性问题影响着成像质量,非均匀性控制一直是器件研发过程中需要重点考虑的问题之一。在分析CMOS图像传感器的工作原理的基础上,对非均匀性的来源及其表现形式进行了深入的分析,提出了3套不同层次的均匀性优化设计方案,分别从像素级、列级、芯片级三个不同的角度来评价非均匀性问题。研究结果对于设计高均匀性的图像传感器具有指导意义。     

基于CPLD的CCD图像敏感器驱动时序设计

介绍了一种CCD图像敏感器——TCD142D,分析了其驱动时序信号,选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用QuartusII对所设计的时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的可编程逻辑器件EPM7064SLC44进行适配。实验结果表明,驱动时序发生器的设计是正确的,可以满足CCD工作驱动要求。