导读:本文包含了宽动态范围论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:红外图像,引导滤波,图像增强,脉冲噪声
宽动态范围论文文献综述
李继泉,时勤功,李井文[1]（2019）在《一种宽动态范围下的红外图像局部细节增强算法》一文中研究指出针对红外图像在宽动态范围下压缩到窄动态范围时带来的图像细节显示模糊、暗处细节丢失以及对比度偏低等问题,提出了一种基于引导滤波分层的红外图像细节自适应增强算法。对背景层利用优化的CLAHE算法来进行压缩,对细节层利用脉冲噪声的多尺度检测并结合韦伯定理的方法进行压缩;解决前述的弱细节模糊以及暗部细节丢失问题。综合主、客观实验结果表明,相对于映射类、分层增强类以及Retinex和集成学习类增强算法,本文所提算法在背景层对比度和光照强度优化、细节层噪声抑制和弱细节增强上取得优异效果;在信息熵、PSNR和SSIM叁种客观评测指标下综合效果最佳;处理速度达到150 f/s。在保证实时性的同时,不仅提高了图像的整体对比度,还突出了图像的局部细节,适用于宽温度范围下复杂环境的应用。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年08期）
刘丹洋,闫娜,闵昊[2]（2019）在《一种带有最大能量跟踪的宽动态范围射频能量收集电路的设计》一文中研究指出本文提出了一种带有最大能量跟踪的射频能量收集电路.该电路通过加入级数来控制环路自动检测不同级数整流器的输出功率,并比较这些输出功率来选择最佳级数,以求在不同输入功率下均能够保持较高的能量转换效率.因此,能量收集电路在保持高灵敏度的同时,可以提高最高能量转换效率,扩展高效率动态范围.基于该设计方法,一个用于特高频频段的带有级数控制回路的3～5级整流器电路在SMIC 55nm工艺下得以仿真、实现.测试结果表明:在915MHz的工作频率下,所设计的射频能量收集电路的最高能量转换效率可以达到61.4%.与此同时,在19dB的输入功率范围内,能量转换效率均能够保持在最高能量转换效率的50%以上,有效扩展了高效率动态范围.此外,该电路在加入控制环路后,仍然有较高的灵敏度,可以在-16.3dBm的输入功率下,驱动一个纯电容负载,获得2V的输出电压.(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
张梦雅[3]（2019）在《宽动态范围红外积分球辐射源的设计与初步检测》一文中研究指出积分球辐射源是实验室辐射定标系统中的关键设备之一,具有高稳定性和高均匀性等优良的辐射特性。目前积分球辐射源在太阳反射波段的研制和应用技术相对成熟,广泛应用于实验室辐射定标,但是红外积分球辐射源的研制方法仍需探索,面临着如何实现高均匀性、宽动态范围调节、高稳定性和低背景辐射输出等关键技术问题。本文针对大口径、高温度灵敏度的红外遥感器的定标要求,开展了一种高均匀性和宽辐射动态范围的红外积分球辐射源的设计与初步检测方法研究。为了在3～14 μm波段内选取合适的红外辐射介质作为红外积分球辐射源系统的光源,产生高稳定性的具有光谱辐亮度可调的定标参考光源,本文调研对比了6类红外辐射介质,并对其中3类6种进行了非稳定性和光谱特性测试,最终选用碳纤维石英电热管作为积分球辐射源的红外辐射介质,其光谱辐射非稳定性优于0.4%/1 h。利用积分球的空腔辐射理论和黑体辐射理论,提出子、母镀金积分球串联的匀光方式,有效提高了红外积分球的均匀性。通过改变驱动电源的电流值实现辐射源的输出辐亮度宽动态范围调节,设计程控镀金光阑,通过改变光阑的开口大小实现辐亮度等色温线性调节。采用混合介质制冷模块使母积分球温度降低到155 K,在此温度下,母积分球10 μm处的背景辐射约占出口辐亮度的0.5%。采用喷丸和真空蒸发镀金等工艺实现子、母积分球内壁涂层的制作,并集成安装镀金光阑,完成红外积分球辐射源的结构组装。在常温常压条件下开展了红外积分球辐射源辐射特性的分析与初步检测,结果表明:红外积分球在出光口法线Φ200 mm区域内的均匀性为98.87%,竖直方向上±15°内的角度均匀性为99.69%,实现动态范围内的近线性可调功能,非稳定性为0.16%/30 min,表现出较好的性能。建立了温度变化与辐射源辐亮度输出稳定性之间的关系,并确定了子、母积分球的温控精度。红外积分球辐射源是传统黑体辐射源的有效补充,在红外遥感器的实验室光谱辐射定标中具有潜在的应用价值。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
方雅,何进,余得水,王豪,常胜[4]（2019）在《一种2.5Gb/s CMOS宽动态范围光接收机模拟前端电路》一文中研究指出基于55nm CMOS工艺,设计了一种具有宽动态范围的2.5Gb/s光接收机模拟前端电路。作为光接收机的输入级电路,为了获得低噪声和高灵敏度性能,跨阻放大器(TIA)基于叁级反相器级联结构,同时采用双自动增益控制(DAGC)电路来扩大输入信号的动态范围。为了提高增益,引入后置放大器,包括电平转换电路和叁级差分放大电路,同时利用电容简并的方法来进一步拓展带宽,最后进行缓冲器输出。测试结果表明,在误码率为10-12的情况下,光接收机的输入灵敏度为-26dBm,过载光功率为3dBm,动态范围达到29dBm。光接收机在3.3V供电电压下,电流功耗为36mA,整体芯片面积为1 176μm×985μm。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年02期）
马冬晓,汪家春,陈宗胜,王冰,刘洋[5]（2019）在《宽动态范围辐射测温系统的简化定标方法》一文中研究指出在宽动态范围辐射测温系统中,不同温度的辐射源采用透过率不同的中性密度衰减片以及不同的积分时间,往往需要重新定标,且重新定标过程繁琐,降低了系统的效率。在分析定标理论的基础上,建立了考虑积分时间和中性密度衰减片透过率的宽动态范围辐射定标模型,提出了一种简化的定标方法,经过两次不同积分时间的定标,可以推导出前置不同透过率衰减片、不同积分时间的定标模型;通过对前置透过率为0.0278%的衰减片在0.8 ms及1 ms积分时间下的定标分析,计算出系统由内部暗电流及杂散辐射引起的灰度响应,从而分别推导出前置透过率为0.0740%和0.8193%的衰减片在不同积分时间下的定标模型,最后通过实验检验定标模型的测温精度。实验结果表明:利用所提出的简化定标方法,透过率为0.0740%的衰减片在0.8 ms及1 ms积分时间下的定标模型的测温误差分别≤0.36%和≤0.46%;0.8193%衰减片在0.2 ms积分时间下的测温误差≤4.5%。在一定的误差允许范围内,所提定标方法在提高定标效率的同时,保证了一定的测温精度。(本文来源于《光学学报》期刊2019年06期）
张梦雅,袁银麟,翟文超,孟凡刚,夏茂鹏[6]（2019）在《宽动态范围红外积分球辐射源的设计与检测》一文中研究指出为满足红外遥感器高精度定标和性能测试的要求,设计了一种高均匀性和宽辐射动态范围的红外积分球辐射源。积分球辐射源采用碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,工作波段覆盖3～15μm。利用积分球的空腔辐射理论和黑体辐射理论,提出子母镀金积分球串联的匀光方式,有效提高了红外积分球的均匀性。通过设计程控镀金光阑实现了动态范围的线性调节。建立了温度变化与辐射源辐亮度输出稳定性之间的关系,并确定了子母镀金积分球的温控精度。对红外积分球的特性进行分析与检测,结果表明:红外积分球出光口法线Φ200 mm范围内的面均匀性为98.87%,-15°～15°内竖直方向上的角度均匀性为99.69%,实现了动态范围的近线性可调功能,背景辐射小于同温度的黑体,非稳定性为0.16%,表现出较好的性能。红外积分球定标光源是传统黑体辐射源的有效补充,在红外遥感器的实验室光谱辐射定标中具有潜在的应用价值。(本文来源于《光学学报》期刊2019年06期）
施芹,赵阳,夏国明,裘安萍,王海鹰[7]（2019）在《一种具有低振动灵敏度和宽动态范围的MEMS陀螺仪(英文)》一文中研究指出为了进一步提高MEMS陀螺的动态范围和振动环境适应性,以加速其工程化应用步伐,研究了陀螺振动误差,提出了一种新型MEMS陀螺结构。MEMS陀螺仍然采用了音叉结构形式,同时采用了工字型框架和隔离结构,从而提高了陀螺结构的稳定性和抗振动性能,并降低了残余应力对陀螺影响。理论分析了驱动和检测模态频差对标度因数非线性的影响,并基于理论和实验分析了振动环境中的角振动对陀螺性能的影响。在此基础上,进行了陀螺的模态优化设计,以进一步减小了陀螺的振动灵敏度,并使其具有大动态范围。MEMS陀螺采用了SOI圆片制备,并采用了圆片级真空封装技术实现陀螺芯片的真空封装。MEMS陀螺芯片和ASIC芯片迭装在陶瓷管壳内,体积为11.4?11.4?3.8 mm3。实验结果表明,MEMS陀螺的测量范围为±7200 (°)/s,零偏稳定性为12.2 (°)/h(1σ)。随机振动环境下(7.6grms),该陀螺的振中零偏变化量小于10.0 (°)/h,振中的零偏稳定性小于24.0 (°)/h,是原陀螺的1/5。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2019年01期）
崔霜[8]（2018）在《基于CCPT的宽动态范围图像传感器的研究》一文中研究指出图像传感器作为现代视觉信息的重要获取途径,经历了从化学银盐胶片到今天的数字成像,可以实现信息的获取、存储、转换和视觉感知功能的扩展,能够给出直观、真实、层次多以及内容丰富的可视图像信息。CMOS图像传感器凭借高性能、低功耗、低成本、集成度高等明显的优势基本占据了整个同类产品的市场。对于一般的CMOS图像传感器,因其像素电路中感光元件的最大势阱容量的限制,只有70dB~80dB的动态范围,远低于自然场景中180dB的动态范围,因此,动态范围过于狭窄是限制图像传感器发展的重要因素。本文针对图像传感器的动态范围做了如下研究:首先,本文对CMOS图像传感器进行了基础的研究,简要介绍了图像传感器的几种主要的性能参数指标,阐述了各参数对图像传感器成像质量的影响,并分析了各性能参数之间相互促进或相互制约的关系。介绍了影响图像传感器性能的几种主要噪声源,包括固定模式噪声和时域噪声,详细分析了各种噪声的产生原因和抑制及消除方法。对图像传感器的动态范围现状进行了分析,介绍了几种扩展动态范围的方法,主要包括:阱容量扩展、多次曝光、多探测器技术、对数响应及混合响应技术等,为了提高动态范围,设计者通常会大幅度的修改像素架构,添加许多额外的辅助电路,这势必会占用一定的芯片面积,增加电路的噪声,且或许会有各种各样的非理性因素对图像传感器其他性能产生制约和影响。其次,在分析现有的高动态范围成像技术的基础之上,本文创新的提出一种电荷补偿光电晶体管CCPT,并基于此电荷补偿技术共设计了两种像素结构,分别是基于3T像素架构和4T像素架构,并利用两种像素结构分别进行了图像传感器系统的设计。在传统3T像素架构基础上设计的CCPT的像素结构,只是比传统结构增加了一个P+掺杂区形成的补偿电压源。新的掺杂区形成了一个补偿二极管,其正极与外部可调的补偿电压源相接,负极与主光电二极管的负极相连,充当光电器件的输出节点,这样两个背靠背的二极管构成了一个光电晶体管结构。在入射光强较弱时或积分时间较短时,补偿二极管工作在反向偏置状态,相当于与主光电二极管并联,两者都作为普通的光电二极管工作在积分模式下,共同释放光生电荷,像素在弱光下具有良好的线性响应。随着积分时间的延长或光强的增强时,输出点电压逐渐降低,使得补偿二极管两端电压差逐渐超过其阈值电压,补偿二极管转向正向偏置状态。此后,补偿二极管不再产生光生电荷,而是向主光电二极管提供正电荷,抵消其产生的光生电荷,从而形成补偿机制,避免了像素输出过早饱。当补偿二极管产生的正向电流与主光电二极管产生的光生电荷达到一种平衡状态时,输出点电压将不再变动,且平衡点的大小只与光照强度有关,而与积分时间无关。理论上由于二极管的正向导通电流与输出电压呈指数关系,使得像素输出电压与光照强度呈对数模式,从而极大的扩展了动态范围。而基于4T像素架构所设计的CCPT的像素结构有相似的工作原理。这种设计结构同时结合了线性和对数两种工作模式的优点,弱光下与积分模式的传感器性能相同,具有良好的线性响应;强光下与光强呈对数响应,便于其探测更高的光强,其理论分析和仿真结果都证明此结构可以极大地扩展动态范围。再次,本文基于所设计的两种CCPT像素结构进行了图像传感器系统的设计,包括像素阵列设计、读出电路设计和时序驱动设计等。在读出电路设计中采样保持电路使用了相关双采样技术,可以有效地消除像素复位噪声和FPN噪声。在整体结构设计中,利用编码器直接选择某一个像素进行输出,这样的测试方法避免了传统测试方法为每个像素预留PAD,使得测试时更加便捷,同时又节省了芯片面积。在完成整体设计及版图绘制后,采用0.18μm标准商用CMOS工艺对所设计的图像传感器系统芯片进行了制造,分别制成了基于3T像素结构的芯片和基于4T像素结构的芯片。制成的芯片面积分别为4×4mm~2和3×3mm~2,像素分辨率分别为210×280和160×200,像素间距分别为为10μm和8μm,填充因子分别约为36%和31%。对制成的芯片进行了暗电流、光电响应特性、噪声等性能进行了测试与分析,测试结果表明,两种像素结构得到的动态范围分别为167dB和169dB。最后,针对像素输出的信号过于微弱满足不了后续处理电路对信号需求的问题,本文设计了一款应用于读出电路模拟前端的开关电容可变增益放大器。为了提高整个可变增益放大器系统的精度,作为核心电路的运算放大器采用了全差分两级结构来提高开环增益。为了保证系统的稳定性,运算放大器的增益带宽积可以随着VGA增益的变化而变化。误差校正DAC的引入可以补偿暗电流引起的误差,且误差校正DAC的补偿电压随VGA增益的增大而增加。利用xfab 0.18μm CMOS工艺进行流片。最后结果表明,在电源电压为3.3V的情况下,VGA电路功耗为65mW,增益动态范围为-3dB~19 dB。在40MS/s的采样频率下,得到有效位数为14.9bit精度,信噪比达到了91.4dB,无杂散动态范围达到了97.9dB,误差校正范围为-507mV~507mV,可以很好的实现对像素输出信号的放大功能和校正功能。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-12-01）
陈玉杰[9]（2018）在《气体检测系统中宽动态范围激光器驱动电路的研究》一文中研究指出基于可调谐激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)的气体检测系统在工业及日常生活中有着非常广泛的应用。不同的电流可激发可调谐激光器产生一定范围内波长可调的光。由于不同气体出现特征吸收峰的特定波长不同,待检测气体的浓度不同,对激光器驱动电路产生的输出电流范围和精度提出不同要求。研究开发精度可调、步长可调、动态范围宽的片上激光器驱动电路的实现方案,对便携式气体浓度检测系统的实现具有重要意义。在分析TDLAS气体检测系统的原理的基础上,根据系统对驱动电路的要求,设计完成了一种电流动态范围宽且精度可调的片上激光器电流驱动电路,电路由输入信号的数字控制模块、DAC构成的粗量化模块和可调压控流源构成的细量化模块叁部分构成。首先采用12位的电流舵DAC进行信号粗量化,初步确定所需电流范围;进而通过压控流源电路中5位电流精度可调电阻进行细量化,最终实现12bit-16bit的电流精度。12位电流舵DAC采用4+3+5的分段方式设计电流源阵列和开关阵列,以提高DAC精度并减小开关引起的毛刺。压控流源电路在传统结构的基础上利用5bit电阻网络与电流补偿电路以实现电流精度的提高并提供输出电流起始值,数字模块通过对两组输入信号进行处理输出相应开关控制信号,配合模拟电路实现整体电路电流精度可调。本文设计的激光器电流驱动电路在UMC110nm CMOS工艺下完成电路原理图与版图设计并进行后仿真验证。整体驱动电路系统工作在时钟频率为10MHz、电源电压为3.3V的条件下,12位电流舵DAC的输出范围为0-2V,仿真得到DAC的INL为-0.998LSB~0.0457LSB,DNL为-0.865LSB~0.887LSB。整体驱动电路可实现最大14m A的驱动电流范围,扫描步数为256步,可实现的精度为12bit-16bit,最高精度对应的最小步长为220n A。整体电流驱动电路版图面积大约为1400μm×850μm。最后经过参数提取进行后仿真,结果表明输出电流Id的误差范围大致在0.4m A-1m A之间,在误差可接受的范围内。本文气体检测系统中宽动态范围激光器驱动电路整体电路系统的设计及仿真结果验证了设计理论。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
王燕灵[10]（2018）在《宽动态范围气体传感器信号采集电路的研究》一文中研究指出气体浓度检测在煤矿安全、环境监测等领域具有广泛应用,可调谐二极管激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在气体浓度检测的方法中备受瞩目。为了满足基于TDLAS的气体浓度探测器的小型化、低功耗和低成本的应用需求,研究开发整体系统的芯片级实现方案很有必要。在分析TDLAS气体浓度探测器对信号采集性能的基础上,对于现有传统信号采集电路由单级或者多级可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)级联组成,将有效信号放大的同时,无效信号也被放大,并且对后级ADC的精度要求高,在片内难以实现的问题,本文提出了一种宽动态范围气体传感器信号采集电路结构。该电路主要由电流信号调理电路、可变增益放大器、Flash ADC、减法电路组成。首先电流信号经过电阻网络被转换成电压信号V1输出;V1通过第一级VGA进一步放大得到V2,该级可实现1~128倍可调,步长0.5倍;V2通过分辨率为4位的Flash ADC进行粗量化,外控芯片可根据其数字输出判断信号位置,从而确定减法器的被减量V3;减法器从V2中减去模拟电压V3,得到模拟电压余差V4;最后通过第二级VGA将V4再次进行放大,实现对后级ADC模块0~4位的分辨率补偿。本文设计的宽动态范围气体传感器信号采集电路是基于UMC 110nm CMOS工艺实现的。利用Cadence软件完成了整体电路的设计与仿真验证,以及整体电路的版图设计和后仿真。电源电压为3.3V,工作频率为10MHz,信号采集电路的输入电流总范围是300nA~10m A,输入电流信号最小范围300nA~500nA,目标输出电压2V±0.2V。仿真结果表明可测范围内任一电流信号可被转换成目标输出,并在为后级ADC提供合适输入信号的同时,实现了合理的分辨率补偿。本文设计的信号采集电路版图的总面积为455μm×550μm,通过提取版图寄生参数对电路进行了后仿真,其结果符合设计要求。(本文来源于《西安理工大学》期刊2018-06-30）
宽动态范围论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文提出了一种带有最大能量跟踪的射频能量收集电路.该电路通过加入级数来控制环路自动检测不同级数整流器的输出功率,并比较这些输出功率来选择最佳级数,以求在不同输入功率下均能够保持较高的能量转换效率.因此,能量收集电路在保持高灵敏度的同时,可以提高最高能量转换效率,扩展高效率动态范围.基于该设计方法,一个用于特高频频段的带有级数控制回路的3～5级整流器电路在SMIC 55nm工艺下得以仿真、实现.测试结果表明:在915MHz的工作频率下,所设计的射频能量收集电路的最高能量转换效率可以达到61.4%.与此同时,在19dB的输入功率范围内,能量转换效率均能够保持在最高能量转换效率的50%以上,有效扩展了高效率动态范围.此外,该电路在加入控制环路后,仍然有较高的灵敏度,可以在-16.3dBm的输入功率下,驱动一个纯电容负载,获得2V的输出电压.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
宽动态范围论文参考文献
[1].李继泉,时勤功,李井文.一种宽动态范围下的红外图像局部细节增强算法[J].激光与红外.2019
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[9].陈玉杰.气体检测系统中宽动态范围激光器驱动电路的研究[D].西安理工大学.2018
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