A Focus based CMOS range finding chip architecture
Odaklamaya dayalı uzaklık algılayıcı CMOS tümdevre mimarisi
- Tez No: 101425
- Danışmanlar: PROF.DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2001
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
ODAKLAMAYA DAYALI CMOS UZAKLIK ALGILAYICI TUMDEVRE MİMARİSİ ÖZET Bu tezde, yeni bir gerçek zamanlı uzaklıkalgılama tümdevre mimarisi incelenmektedir. Algoritma, lens gerisindeki net görüntü noktasının saptanması temeline dayanr. Bir zar üzerine yerleştirilmiş olan tümdevre, net görüntünün civarinda zar tarafından titreştirilir. Tümdevrenin üzerinde kenar algılayıcı hücreler vardır. Bu hücreler tümdevrenin üzerine net görüntü düştüğünde en yüksek çıkış akımlarını üretirler. Böylece sadece toplam akım değerinin değişimini izleyerek, net görüntünün tümdevre üzerine düştüğü an saptanabilir. Bu bize nesnenin yerini bulmamızı da sağlar. Gauss yasasına göre: J_ _L-1 ^ d0 f eğer görüntünün merceğe uzaklığı ve merceğin odak uzaklığı biliniyorsa, nesnenin merceğe olan uzaklığı bulunabilir. Böylece uzaklık algılama işi, görüntünün merceğe olan uzaklığını doğru olarak bulma işine dönüşür. Piksel matrisinden çekilen toplam akım netlik bilgisini de taşıdığından, takip eden bloklar bir tepe değer bulma-saklama işlevini yerine getirir. Tümdevre bu fonksiyonu gerçekler ve zamanla değişen bir işareti örnekler. Optik simulatörlerin azlığı nedeniyle, yeni bir simulasyon ortamı geliştirilmiştir. Bu tezin matematik modellerinin büyük bir kısmı defoküs teorisinden alınmıştır. Simulator odaklanmamış görüntüler üretir ve bunları fotoakıma çevirerek iki farklı dünyayı birleştirir. Bu ortamda tasarımcı, sistemin herhangi bir parametresini seçerek dilediği gibi değiştirip sistem üzerindeki etkisini görebilir. Bu kolaylık sistemin chip üzerinde ve çip dışında gerçeklenen parçaları arasında optimizasyon yapabilmeye imkan vermesi açısından önemlidir. Sekili tümdevrenin temel yapı bloklarını gösterir: & ^V ^ -*--v «- - *«$>."*'Şekil 1 Tümdevrenin temel yapı blokları Son olarak, bu konuyla ilgili gelecekte yapılması gereken işler anlatılmıştır. 54
Özet (Çeviri)
A FOCUS BASED CMOS RANGE FINDING CHIP ARCHITECTURE SUMMARY In this thesis, a novel real-time range finding chip architecture is introduced. The algorithm is based on determination of best focus point behind the lens. A vision chip located on a membrane is vibrated in the vicinity of focused image. There are edge detector cells on the sensor plane of the chip. These cells generate an output current such that it takes maximum value when the image on the sensor plane is focused. Thus, by just observing the total current of these cells, the moment that the focused image formed is on the sensor plane can be determined. If the membrane is controlled by a voltage that is generated on the chip, the position of the chip can also be also determined. This enables us to find the location of the object. According to Gaussian Lens Law: JL J__l d, d0 f the distance between an object and a lens can be calculated if the focal length and the distance between the lens and the image are known. So the range finding task is reduced finding the image distance correctly. Because the total current that is drawn by the pixel matrix carries the focus information, the subsequent blocks of the chip perform a peak detection operation. The chip realizes this function and samples a time dependent reference signal when it takes the maximum value. Because there is no optical sytem simulator, an original simulation environment is developed to simulate the vision chip. The mathematical basis of this work is the defocus theory. Thus the simulator generates defocused images and converts their intensity to photocurrent in order to combine two different domains in one environment. In this environment the designer may choose any arbitrary value for any parameter of the system to see effect of the parameter. This provides an optimization facility between the off-chip components and on-chip design elements. Figure 1 shows the building blocks of the chip: VlllX.!-H a eti B "ö; O > > > > > > >.«ÜÖ - -Ü- ıran : n «MM- tMI H tâuîu sins? »ita: 'Sua'; IWWi Figure 1 : Building blocks of the range detector. Finally, future works of this subject are listed IX
Benzer Tezler
- A novel symmetric lattice-based wideband-wide phase range digital phase shifter design
Simetrik kafes yapılı geniş bantlı-geniş faz aralıklı özgün sayısal faz kaydırıcı tasarımı
CELAL AVCI
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ECE OLCAY GÜNEŞ
PROF. DR. BEKİR SIDDIK BİNBOĞA YARMAN
- Design of high-performance CMOS circuits for interval type-2 fuzzy logic controller
Aralık değerli Tip-2 bulanık mantık sistemleri için yüksek başarımlı CMOS devre tasarımı
ALİ NADERİ SAATLO
Doktora
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL SERDAR ÖZOĞUZ
- Yüksek çözünürlüklü, direnç dizesi tipli sayısaldan analoğa dönüştürücülerde dinamik hata mekanizmalarının incelenmesi
Investigating dynamic error mechanisms of high resolution resistor string D/A converters
EMRE TOPÇU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TÜRKER KÜYEL
- Otopolariskop sistemi ve ölçüm düzeni
Autopolariscope measurement systems
MURAT ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
1992
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. SAİT TÜRKÖZ
- A high linearity s-band cryogenic low noise amplifier using 180 nm CMOS technology for space applications
Uzay uygulamaları için 180 nm CMOS teknolojisiyle gerçeklenmiş yüksek doğrusallı kriyojenik s-bant düşük gürültülü kuvvetlendirici
ALİCAN ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA BERKE YELTEN