ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ СПЕЦПРОЦЕССОР НА ОСНОВЕ ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ КМОП-МАТРИЦ 

Строев Владимир Михайлович, кандидат технических наук, доцент, кафедра биомедицинской техники, Тамбовский государственный технический университет (392000, Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), stroev2006@yandex.ru
Комбарова Ирина Николаевна, аспирант, Тамбовский государственный технический университет (392000, Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), candy26-05@yandex.ru

621.382.049

DOI

10.21685/ 2307-4205-2018-2-12

Основное преимущество дискретно-аналоговых спецпроцессоров (ДАС) на фоточувствительных приборах с зарядовой связью заключается в осуществлении пространственно-временной обработки одновременно с формированием изображения. Применение ДАС позволяет производить выделение неподвижных и движущихся малоконтрастных объектов на нестационарном фоне. Недостатком известных способов реализации ДАС является низкое быстродействие пространственно-временной обработки обусловленное тем, что обработка осуществляется последовательно и число дискретных накоплений всегда максимально независимо от условий наблюдения. Цель работы расширить функциональный диапазон ДАС и уменьшить время обработки. Достижение данной цели предполагается за счет использования фоточувствительных КМОП-матриц, основное преимущество которых заключается в наличии режима неразрушающего считывания. Предложена реализация дискретно-аналогового спецпроцессора (ДАС) на основе фоточувствительных КМОП-матриц, произведено сравнение с существующими реализациями ДАС на ФПЗС, уточнены условия реализации, исключающие фазовые искажения, получено выражение для частотной характеристики. В статье показано,что исключение фазовых искажений позволит повысить частоту кадров ДАС на основе высокоскоростных телекамер более, чем в 8 раз. Также применение фоточувствительных КМОП-матриц позволило реализовать обработку с применением нерекурсивной и рекурсивной фильтрации, адаптивную к условиям наблюдения.

Ключевые слова

дискретно-аналоговые спецпроцессоры, ФПЗС, КМОП-матрицы, режим дискретного накопления со сдвигом

 Скачать статью в формате PDF

1. Пахомов, А. Н. Состояние и перспективы систем активного зрения / А. Н. Пахомов // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. – 1999. – № 2. – С. 57–65.
2. Перспективные методы обработки информации : монография / под ред. проф. П. Г. Горева. – Тамбов ; М. ; СПб. ; Баку ; Вена : Нобелистика, 2004. – 478 с.
3. Пат. 2313189 Российская Федерация, МПК H04N5/14. Способ пространственно-временной обработки  изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью и устройство для его реализации / Богословский А. В., Строев В. М., Пахомов А. Н., Жигулина И. В. ; заявитель и патентообладатель Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (военный институт). – № 2006101359/09 ; заявл. 17.01.2006 ; опубл. 10.08.2007, Бюл. № 31.
4. Пат. 2569811 Российская Федерация, МПК H04N 5/335, H01L 27/148, G06T 1/00. Способ пространственно-временной обработки изображений на основе матриц фоточувствительных приборов с зарядовой связью / Строев В. М., Фесенко А. И., Федюнин П. А., Куликов А. Ю. ; заявитель и патентообладатель Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации, Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации. – № 2014120026/08 ; заявл. 19.05.2014 ; опубл. 27.11.2015, Бюл. № 33.
5. Шевердин, А. Технологические инновации КМОП камер Omnivision – оптимальный выбор для высокообъемных применений / А. Шевердин // Компоненты и технологии. – 2008. – № 1. – С. 71–78.
6. Верещагин, И. К. Введение в оптоэлектронику : учеб. пособие для втузов / И. К. Верещагин, Л. А. Косяченко, С. М. Конин. – М. : Высш. шк., 1991. – 191 с.
7. Телевизионная камера со сверхвысокой разрешающей способностью ФРАЕ.468425.023. Особое конструкторско-технологическое бюро «Омега». – URL: http://www.oktb-omega.ru/index.php?go = Content&id = 6