3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　筆者以重慶大學(xué)研制的CL512J型自掃描光電二極管陣列( SSPA)圖像傳感器作為對(duì)象,進(jìn)行6點(diǎn)非均勻性實(shí)時(shí)校正的實(shí)驗(yàn). CL512J是一種具有512個(gè)光敏元的線陣列圖像傳感器. 其工作波形如圖3所示,以起始脈沖S信號(hào)(低電平有效)表示每一次掃描輸出的開(kāi)始. 光敏元的視頻輸出電壓Uo 與時(shí)鐘信號(hào)CP同步,在CP的上升沿時(shí)刻開(kāi)始輸出,經(jīng)過(guò)短暫的上升時(shí)間后,穩(wěn)定下來(lái);在CP為低電平時(shí),輸出變?yōu)?. 因此,將S和CP信號(hào)引入校正系統(tǒng)作為CPLD產(chǎn)生各種控制信號(hào)的基本依據(jù).在實(shí)驗(yàn)中, 首先通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī), 將 CL512J 的校正系數(shù)計(jì)算出來(lái), 按指定地址保存在FLASH存儲(chǔ)器中。

圖3　CL512J工作波形

　　然后, 在MAX + PLUS Ⅱ開(kāi)發(fā)環(huán)境下, 根據(jù)CL512J的具體情況(光敏元個(gè)數(shù)、工作頻率、視頻信號(hào)串行輸出的特點(diǎn)等) ,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的程序,經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證后,將程序文件下載到CPLD中.最后,將CL512J的視頻信號(hào)接入校正系統(tǒng),并利用示波器觀察校正前后的視頻電壓波形. 圖4給出了一個(gè)實(shí)時(shí)校正的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,上面一條曲線是CL512J實(shí)際的視頻輸出信號(hào),下面一條是經(jīng)過(guò)校正后的視頻信號(hào). 校正前, 輸出信號(hào)最大值為2V, 最小值不足0. 8V,非均勻性超過(guò)40%. 校正后,電壓信號(hào)在2V附近變化,非均勻性約為2%. 由于TLV5580等器件的工作特點(diǎn),校正信號(hào)延遲約5個(gè)CP時(shí)鐘后輸出。

圖4　不均勻性校正實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖

　　4　結(jié)束語(yǔ)

　　設(shè)計(jì)的非均勻性校正算法以及硬件校正系統(tǒng),能夠有效地實(shí)現(xiàn)圖像傳感器的多點(diǎn)實(shí)時(shí)非均勻性校正.采用CPLD作為核心構(gòu)成的校正系統(tǒng)具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、功能實(shí)現(xiàn)方便和擴(kuò)展靈活等優(yōu)點(diǎn),能夠有效地適用于多種圖像傳感器的校正。

　　但是,由于存在光電轉(zhuǎn)換曲線分段線性化誤差、A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器等器件轉(zhuǎn)換精度問(wèn)題以及實(shí)驗(yàn)條件的限制等客觀原因,影響了圖像傳感器非均勻性校正效果的進(jìn)一步提高。