光学 精密工程, 2013, 21 (2): 496, 网络出版: 2013-02-26   

科学级CCD远程图像采集系统

Remote image acquisition system with scientific grade CCD
作者单位
西北核技术研究所, 陕西 西安 710024
摘要
介绍了一种基于高分辨率超感光度(EXview)CCD的光纤远程传输采集系统的设计方法。该系统利用专用集成芯片实现其时序驱动; 双复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成系统的逻辑控制; 采用带相关双采样的16位高精度模数变换器(ADC)对模拟视频进行数字化, 从而提高系统动态范围。为满足其极端实验环境的应用, 基于TLK1501进行大容量视频数据的远程传输; 利用USB接口实现了计算机终端采集。最后, 实验测试了系统的两个重要的评价参数: 动态范围和系统灵敏度。该系统具有140万像素、16位高精度数字化位数、30 km以上的远程传输能力,其动态范围为1000~1500倍、灵敏度为2.34 ADU/e-左右, 暗电流约为6 e-/pixel·s-1[>32 ℃]。实验显示该系统适用于对分辨率、灵敏度、安全性等要求高的科学研究中。
Abstract
The design method of a fiber transmission remote image acquisition system based on a high resolution EXview CCD is presented and the main units in the system are introduced in detail. The system utilizes a special IC to achieve time driving and takes double Complex Programmable Logic Devices(CPLDs ) to complete the logic control. In order to improve dynamic ranges, it uses a 16 bit high resolution Digital to Analog Converter(ADC) to digitalize video signals. Furthermore, the system can transfer mass video data in long-distances based on the TLK1501,and can perform data terminal collection with a computer by a USB. Finally, two important parameters: dynamic range and the system gain are estimated in an experiment. The system offers its specifications are a resolution of 1.4 million pixels, digitizer type of 16 bits, and remote transmission less than 30 km. Moreover, its dynamic range is 60-65 dB,system gain is 2.34 ADU/e-. Experiments show that designed system is fit for the science research which demands for the best quality mentioned above.

罗通顶, 李斌康, 郭明安, 杨少华, 周鸣. 科学级CCD远程图像采集系统[J]. 光学 精密工程, 2013, 21(2): 496. LUO Tong-ding, LI Bin-kang, GUO Ming-an, YANG Shao-hua, ZHOU Ming. Remote image acquisition system with scientific grade CCD[J]. Optics and Precision Engineering, 2013, 21(2): 496.

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