随着CMOS图像传感器技术的发展,发达国家已经将CMOS图像传感器应用于遥感相机、星敏感器等空间探测领域。通过对民用级的CMOS图像传感器进行研究,掌握以其为核心的成像系统的开发方法,对我国今后相应的航天设备的设计工作有很大帮助。 本文研究了CMOS图像传感器的发展历史、性能特点、工作原理,并对CMOS图像传感器和CCD进行了比较。在实验系统设计中,以FillFactory公司的IBIS5-A-1300图像传感器为成像核心,通过研究其特有的双快门模式——卷帘式快门和同步式快门,以及分析其工作时序,用VHDL语言在FPGA上实现了传感器的时序设计。系统的硬件部分具体实现时,采用了前端图像传感器和后端控制的分离设计,PCB采用四层板的制板结构,利用低压差稳压器实现对CMOS图像传感器的稳定供电,使系统具有高集成度、稳定性和灵活性的特点。实验证明,该系统工作稳定,功耗低,采集到的图像效果较好。 本文最后提出了该系统的不足之处和改进方法。本系统的设计对于其他同类系统具有较高的借鉴意义。