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Programmierbare LogikBild: Knut Wiarda - Fotolia.com26 elektronik industrie 06/2012www.elektronik-industrie.de
Programmierbare LogikFPGAs für BildsensorenschnittstelleCMOS-Sensor-Anbindung im FocusGanz unbestritten ist der Bildsensor das wichtigste Bauteil einer Video- oder Bildverarbeitungs-Pipeline in einerdigitalen Videokamera oder einer Fotokamera. Ohne Sensor gibt es auch kein Bild, das verarbeitet werden muss.Der Beitrag beschäftigt sich ausschließlich mit den Schnittstellen für CMOS-Sensoren, wobei FPGAs als kostengünstigerMechanismus zur Anpassung fungieren.Autoren: Niladri Roy und Ted MarenaBildsensoren sind dafür berüchtigt, dass sie nicht standardisiertsind. Sie tendieren dazu, sich in ihren angewandtenSchemata zu unterscheiden. Beispielsweise gibt esUnterschiede in der Art und Weise, wie sie sichtbaresoder infrarotes Licht in elektrische Signale umwandeln – und zwarbesonders in dem genutzten Codierverfahren, bei dem das Signalmanchmal noch komprimiert wird, bevor es den Chip verlässt.Auch gibt es verschiedene Vorgehensweisen wie Register innerhalbdes Sensors programmiert werden müssen, um Parameter wie Verstärkung,Belichtungszeit, Sensor-Modi (zum Beispiel linear,HDR) oder Sensorbild-Koordinaten und so weiter einzustellen.Außerdem ist zu beachten, wie sie spezielle Funktionen wie beispielsweiseHDR/WDR (High/Wide Dynamic Range, hoher/breiterDynamikbereich) implementieren – zum Beispiel über mehrereSensoren im gleichen Gehäuse, mehrere Belichtungen desselbenEinzelbilds. Unterschiede gibt es auch in den von den Sensor-Herstellernfestgelegten Schnittstellen, über die jeweils die Signale ausdem Sensor heraus und weiter (Downstream) an die Verarbeitungslogikgelangen.FPGAs fungieren dabei als kostengünstiger Mechanismus zurAnpassung an eine Vielzahl von Signal-Codierverfahren, Register-Management-Schemen, HDR-Mechanismus-Adaptionen undSensor-Schnittstellen; sie stellen dabei programmierbare Unterstützungfür unterschiedliche Sensortypen zur Verfügung.Auf einen BlickFPGAs als kostengünstiger Mechanismus zurAnpassungFPGAs stellen eine kostengünstige programmierbare Logikplattformzur Verfügung, mit der sich bei sehr geringem Platzbedarf auf derLeiterplatte (Footprint) leicht die Signale von unterschiedlichen Sensor-Schnittstellenin digitale Signale umwandeln lassen, die sich zurweiteren Verarbeitung in der nachfolgenden (Downstream-) Logikeignen.infoDIREKT www.all-electronics.de502ei0612www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 06 / 2012 27
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