面阵CCDKAI-0340DM高速相机的设计

使用常规CCD设计了高速相机系统,并解决了相机高速工作方式下的一系列难题。介绍了行间转移面阵CCD芯片KAI-0340DM的工作原理,采用高度集成视频处理芯片来产生各高速时序信号;通过提高驱动芯片与线路板的热传导效率增加有效散热面积从而降低芯片的温升;建立了高速运放电路的自激振荡模型,并采用有效方法克服了自激振荡;采用串并转换的方法降低了数据整合的难度,通过压缩图像数据的消隐期对输出数据进行异步降频并使用CameraLink接口来传输数据。实验结果表明,该相机系统工作时驱动器温升仅5.2℃,信噪比>40dB,动态范围不低于60dB,可在4种分辨率下工作,当分辨率为640×480时,可在时间延迟积分(TDI)方式下工作。当相机的分辨率为228×164,帧频为1 000frame/s,基本满足高速摄像的应用要求。