臺灣博碩士論文加值系統

本文以發展 CIS(CMOS Image Sensor) 影像擷取模組並且在 FPGA 上設計影像擷取控制器，並整合 ADSP-21065 影像處理卡建構完整的影像處理平台。
有別於一般購買現成 CCD(電荷偶合原件，Charge-Couple Device) 為影像擷取裝置，自行採用以 CMOS 製程的 Image Sensor 作為取像裝置，並加入 Frame Buffer 作為緩衝的機制，讓此平台有更開放的架構且易於控制。
在數位訊號處理卡(ADSP-21065)上，承襲先前開發的外部記憶體模組並將其提昇到 256MB並將取回的影像以 ADSP 作前置的解碼處理以此優於一般取像系統的後處理，除此之外，規劃ADSP 控制訊號以達到協調影像擷取模組的機制。
如此的系統架構可說是完整的整合先前發展的 UDS-8051卡、ADSP-21065 影像處理卡、 UDS-FPGA 卡並加入一高解析的影像擷取模組，進一步發展 PC 端的控制介面以期能與ADSP 達到更易開發的模組化介面。

We use CIS to capture and use DSP to process image.For the purpose , we establish a system that is CIS system.

論 文 摘 要I
致 謝II
目 錄III
圖 目VI
表 目X
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 研究動機與目標2
1.3 相關技術回顧3
1.4 論文架構5
第二章影像處理平台的架構解說6
2.1 通用發展系統介紹6
2.2 UDS/DSP-Base影像處理平台之優勢8
2.3 UDS/DSP-Base影像處理平台架構規劃9
2.3.1 模組架構及其特色9
2.3.2 以浮點式ADSP-21065為處理核心10
2.3.3 全面採用低電壓、耗電量低的元件11
2.4 UDS/DSP-Base影像處理平台實作12
第三章 CIS 影像擷取模組設計13
3.1 系統運作架構13
3.2 CIS 影像擷取模組規格14
3.2.1 CIS 子卡硬體規格14
3.2.2 FPGA 影像控制子卡硬體規格15
3.2.3 FPGA 影像擷取控制器韌體規格15
3.3 CIS 匯流排及外部通訊介面17
3.3.1 CIS 溝通匯流排18
3.3.2 數位與類比電源選用設定19
3.3.4 外部匯流排定義20
3.3.5 預留 Second Frame Buffer 的未來規劃20
3.4 UDS-FPGA 影像控制子卡匯流排及溝通介面21
3.4.1 影像控制子卡通用匯流排22
3.4.2 UDS-FPGA 影像控制卡之JUMPER定義23
3.5 Motorola - MCM20027 影像感測器介紹24
3.5.1 Motorola - MCM20027 的規格24
3.5.2 Motorola - MCM20027 控制時序解說24
3.6 影像緩衝器 Frame Buffer 介紹26
3.6.1 Aver Logic AL422 的規格26
3.6.2 AL422 功能解說26
3.7 CIS 影像擷取子板的PCB佈線原則28
3.8 選用合適的鏡頭組30
3.9 CIS影像擷取子卡整體外觀32
第四章 CIS 影像擷取控制器設計33
4.1 設計目的33
4.1.2 影像擷取控制器之Finite State Machine設計35
4.2 控制器功能方塊解說44
4.3 內部架構45
4.3.1 控制器週邊腳位訊號說明45
4.3.2 I/O 介面動作說明49
第五章 系統驗證與應用51
5.1 實驗裝置51
5.2 主控端控制器的設計驗證53
5.3 影像擷取介面55
5.4 數位影像擷取驗證57
5.4.1 正常靜態影像60
5.4.2 色差驗證62
5.4.3 White Balance 測試與比較66
5.4.4驗證 Sub Sampling69
5.4.5 簡易靜態影像處理71
第六章 結論與未來展望79
6.1 結論79
6.2 未來展望80
參考文獻81

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