[实用新型]一种可提高图像信噪比的CCD信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提高CCD图像信噪比的电路，具体涉及一种利用滤波器实现提高CCD图像信噪比的电路。

背景技术

CCD图像传感器具有尺寸小、精度高、功耗低、寿命长、测量精度高等优点，在图像传感和非接触测量领域得到了广泛应用。CCD图像传感器把与图像信息相关的光信号转换为模拟电信号，而模拟电信号不能被计算机所接受，需要经过相关双采样、A/D转换等处理，转变为能被计算机所接受的数字图像信号。

CCD图像传感器输出的每个像素的模拟电信号都分为三部分，复位电平(reset level)、浮置栅电平(floating gate level)和像素电平(video level)(如图1中的signal from CCD)。SHP、SHD为相关双采样的采样脉冲，分别对floatinggate level和video level进行采样，两次采样得到的电压差即是该像素的信号电压Vdata，图1中的ADCIN即是两次采样后得到的像素的信号电压。把ADCIN通过A/D转换器进行数模转换即可得到数字图像信号。

TDA9965芯片是PHILIPS公司生产的一款通用CCD信号处理芯片，具有可调带宽、暗电平钳位、相关双采样、增益控制、A/D转换等功能。TDA9965芯片的钳位采样保持电路(CTH)的带宽直接决定所需采样脉冲SHD的宽度，而采样脉冲SHD的宽度又与图像像素速率直接相关。经过实际电路的测试并参考TDA9965芯片的数据表可以得出如下结论(参见表1)。

表1

根据表1可以得出如下结论：为了保证采样脉冲能够正确采样(需要合理的采样脉冲宽度)，CTH带宽必须远大于像素速率。这种情况下，相关双采样后的信号电压难以避免的混入高频噪声，势必降低A/D转换后得到数字图像的信噪比。

参照TDA9965芯片的使用手册，图2为是目前通用的TDA9965芯片使用方法示意图，也是该芯片厂商推荐的使用方法。TDA9965芯片首先通过钳位采样保持电路(CTH)对CCD模拟图像信号进行相关双采样的处理，把处理后的信号输出，在芯片外部把相关双采样处理后的图像信号再次引入TDA9965芯片的A/D转换电路进行A/D转换，但是由于TDA9965芯片的钳位采样保持电路(CTH)带宽较大(最小为30MHz)，大量高频噪声容易混入模拟图像信号，致使图像信噪比下降。

图像信噪比是一项重要指标。提高图像信噪比的方法多种多样。但针对TDA9965芯片这一通用CCD信号处理芯片，目前没有任何公开的进一步提高其处理图像信噪比的方法。

发明内容

针对目前没有关于通用CCD信号处理芯片TDA9965的提高其处理图像信噪比的方法，本实用新型提供一种可提高图像信噪比的CCD信号处理电路。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种可提高图像信噪比的CCD信号处理电路，包括TDA9965芯片，所述TDA9965芯片包括钳位采样保持电路和A/D转换电路，所述钳位采样保持电路的输入端接CCD图像传感器的输出端，所述A/D转换电路输出数字图像信号，其特殊之处在于：还包括带宽≤30MHz(视CCD输出像素速率而定)、增益为1的滤波器，所述滤波器的输入端接钳位采样保持电路的输出端，所述滤波器的输出端接A/D转换电路的输入端。

本实用新型所具有的优点：

1、本实用新型是专门用于芯片TDA9965提高图像信噪比。

2、本实用新型通过在图像信号处理过程的合理位置添加滤波器实现，通用性好、可靠性高、低成本、低功耗。

3、本实用新型经实验证实，完全有效、可靠，对信噪比的提升可以增加1.5dB。

附图说明

图1为CCD信号和相关处理信号时序关系示意图；

图2为现有TDA9965芯片作为CCD信号处理电路的电路框图；

图3为本实用新型TDA9965芯片作为CCD信号处理电路的电路框图。

具体实施方式

由于TDA9965芯片的钳位采样保持电路(CTH)带宽较大(最小为30MHz)(视CCD输出像素速率而定)，无法滤除混入模拟图像信号的大量高频噪声，致使图像信噪比难以满足要求。为提高信噪比，本实用新型将TDA9965芯片的钳位采样保持电路输出的相关双采样后的图像信号加以滤波，把滤波后的图像信号输入TDA9965芯片的A/D转换电路进行A/D转换，从而得到高信噪比的数字图像信号。