基于AD9979+夏普sharp 1/3英寸130万像素CCD成像组件设计
Sharp 1/3英寸130万像素CCD + AD9979+Altera Cyclone4 FPGA成像模组设计
众所周知，SONY的CCD生产线已经停掉了，目前sony全力研发cmos图像传感器，而且其coms传感器成像效果也算不错，市场占有率正稳步升高。
虽然sony的ccd已经停产了，但是没有关系，大家不要担心，日本还有sharp，sharp的许多型号的CCD图像传感器，在性能上也是很不错的。在工业和安防领域也有很多的应用。虽然较sony的sensor效果上有差距，但是相信随着sharp技术的发展，其产品性能也一定会不断的提升。
这段时间根据网友需求，设计了一款以sharp 130万像素CCD图像传感器RJ33J3BA0DT（彩色）/RJ33J3BA0DT（黑白）的成像模组：
*分辨率：1280x960
*像素宽度：14bits
*模块电源输入：+5V，板载正升压、负升压和降压电路
*帧率：30fps
*水平驱动频率：45MHz，水平驱动时序由AD9979提供
*模块功耗：小于300mA@+5V----@45MHz（估算）
*支持全局快门，
*曝光时间可调
*增益可调
*支持钳位电平设置
*通讯接口：SPI--最大可达20MHz
结合FPGA母板，可以实现：
*USB2.0实时图像传输，图像传输速度可稳定保持在47MBytes/s左右，这里可是47M字节哦，几乎已经达到用户极限带宽。
*DDR2实时图像缓存，具有1G存储空间。
*可通过USB2.0接口，实时设置sensor曝光时间，图像增益等参数。
*图像对比度拉伸、增强。
*图像触发方式：支持自动连续内触发、软件触发、外触发，三种触发方式。
CCD焦面电路板与FPGA母板之间采用2.54mm间距连接器连接。FPGA母板是采购的成品的cyclone4 FPGA开发板，花了800多大洋。CCD焦面电路板与FPGA母板对接如下图所示：
FPGA母板主要是给CCD提供垂直驱动信号，另外，利用板载的DDR2存储器，实时存储图像，进行图像处理，通过USB2.0接口实时输出图像。通过配套的win7系统驱动和上位机图像采集软件，USB2.0传输速度可达47M字节/s，速度已经非常惊人了（USB2.0理论带宽是60M字节/s，但是实际用户带宽不大于50M字节/s）。
FPGA母板开发板+AD9979+sharp 130万像素CCD，在45MHz水平驱动频率，30fpa帧率，启动USB2.0传输状态下，整个系统功耗约500mA@+5V。
OK，，下面还是按照惯例，上目标测试图吧：
目标距离4米远，45Mhz驱动频率，30fps帧率。
5米远目标
5米远目标（近处有一根电线挡住了视线）
5米远目标（近处有一根电线挡住了视线）
一般情况下，CCD都有这样一个特性，水平驱动频率和垂直驱动频率越高，CCD输出帧率越高，传感器的曝光时间越小。而CCD是光能量累积型的器件，曝光时间越短，成像靶面累积电荷越少，成像对比度越差，图像信噪比越差。
为了进一步提高图像质量，在FPGA上增加了对比度增强处理的算法，用于提高图像质量。以下分别提供算法前后的图像质量对比：
原始图像
算法后图像
原始图像
算法后图像
原始图像
算法后图像
文件盒--原始
文件盒--算法后
顺丰文件袋--原始
顺丰文件袋--算法后
该设计主要强调在大分辨率条件下，高速高帧率。但是由于CCD的特性，高速高帧率导致光能量累积减小，图像质量下降，图像对比度差，表面像蒙纱一样。但是配合适当的对比度拉伸处理，效果可大大改善。
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