面阵CCD在二维直读式数字自准直仪中的应用研究

研究了采用面阵CCD作为成像传感器的二维直读式数字自准直仪的系统原理并探讨了它的可行性,设计了采用微机控制高速数据采集和处理的硬件、软件。系统通过仿真实现了窗口图像的正确存储并运用CCD细分方法完成以亚像元精度定位光点中心,最后给出了实验结果。     

二维自准直仪

本文介绍一种应用于导轨运动直线度或偏摆角测量的新型光电自准直仪:它采用了PSD(Position Sensor Detector)位置敏感器对光反射像的一维或二维位置进行准确测量,并把这一位置信号经过一适     

长线阵CCD拼接仪的设计

对长线阵CCD拼接仪的整体设计作了分析，采用精密滚珠丝杠驱动工作台，花岗岩作基座，大理石作台面和气浮导轨承载，保证运动精度和延长使用寿命，拼接仪以交流伺服电机驱动，光栅作为位移的检测元件，电机与丝杠之间用直联式连接，并选用精密仪器轴承保证丝杠的回转精度。     

激光自准直仪的数据处理与误差估计

本文主要讨论了激光自准直仪在野外目标定位中应用,具体阐明了测量的基本原理,并给出了对于测量信号的几种实际处理方法,最后对测量中面临的问题给予了分析和展望。     

基于面阵图像传感器的自动读值光电自准直仪

利用面阵图像传感器,提出自动瞄准读式光电自准直仪的设计方案,从工作原理、硬件以及软件三方面阐述该系统的设计方案和实现方法.通过面阵图像传感器(CCD或CMOS)实现精确的二维测量,选用Blackfin系列DSP嵌入式内核处理器BF549,实现对图像数据的采集、存储和计算,利用液晶显示屏实时显示处理结果.利用帧间差分法和背景差分法相结合的算法检测静态背景下的运动目标,确定当前运动点的位置,计算出角位移结果并实时显示.     

二维光学自准直微角度传感器

为实现表面微形貌测量以及精密平台的定位测量,设计了一种结构简单的小体积二维微角度传感器。该微角度传感器基于激光自准直原理,主要由作为光源的激光二极管、自准直光路和作为位置探测器的四象限光电二极管组成。分析计算发现,角度传感器的灵敏度与光路中物镜的焦距无关,因此选用了焦距较短的物镜,以实现小体积、高灵敏度的目的。四象限光电二极管具有二维位置探测能力,利用其作为光电转换装置,微角度传感器可以同时探测两轴角度变化值。实验结果表明,微角度传感器的体积可达到25×20×13 mm3,角度测量范围±1 200 arcsec,分辨率为0.1 arcsec。实验中利用激光自准直仪进行对照,有效验证了这种新型二维光学自准直微角度传感器的可行性。     

用线阵CCD实现刀具预调仪的光电瞄准

刀具预调测量仪主要用于测量数控机床、加工中心和柔性制造单元所用数控刀具的切削刃坐标位置 ,是数控加工必备的配套仪器。我厂开发的 16 0 9型刀具预调仪采用了先进的ＣＣＤ光电瞄准技术 ,可快速、准确地对刀具轮廓进行二坐标自动瞄准定位。　　1　ＣＣＤ的工作原理ＣＣＤ(ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅＤｅｖｉｃｅ)是 2 0世纪 70年代在ＭＯＳ器件基础上发展起来的一种新型电荷耦合器件。ＣＣＤ器件的基本功能是通过电荷的存储与转移实现信号的接收与转换。由于ＣＣＤ器件具有自扫描特性以及分辨率高、灵敏度高、结构紧凑、象素位置准确等特…     

自准直仪功能扩展的测量平台设计

自准直仪是一种光学测角仪器,利用光学自准直原理来观测目标位置的变化,对零件的直线度和平面度进行测量。由于被测工件的高度、长度和宽度等尺寸动态范围大,对测量仪器主体的支承平台提出了高度调整、横向平移、对焦旋转等方面的姿态精密调整需求。本文通过分析自准直仪的使用过程和特点,从测量范围、测量精度、测量过程中保持同一基准等要求,确保自准直仪测量精度最优条件下实现高准确度的高效测量,为自准直仪设计了一款专用的高精度、高稳定性的功能扩展测量平台。为实验室提供了高精度、高稳定性的测量实验保障,为相关平台的研发提供了理论基础和设计参考。     

一种自准直仪摄远物镜光学结构的设计

本文设计了一种采用波长为650nm的单色红光为光源,焦距为450mm,,视场角的摄远物镜,主要应用在自准直仪上,利用其筒长小于系统焦距的特点,可以使仪器的体积更加小巧,给仪器带来了便携性。摄远结构可校正系统的球差、慧差、色差,象散和场曲。采用波长为650nm的红光光源,所以不用考虑色差的因素。摄远结构筒长与系统焦距之比控制在到之间,摄远比达到了0.54。MTF曲线也达到了衍射极限,可有效提高检测精度,仪器的测量范围在之内。     

利用线阵CCD对物体尺寸测量的研究

介绍了一种对物体尺寸精密测量的方法.该方法采用线阵CCD作为光电传感器件,通过对CCD输出信号进行二值化处理并从计算机获得数字式信号,从而实现对物体尺寸的精确检测.测量结果表明:与其他传统的检测方法相比,该方法具有测量精度高、速度快,操作简单,检测过程中运行稳定等优点,在工业生产的尺寸测量中有实用价值.     

基于线阵CCD检测器的芝麻油掺假速测仪

研制了一种采用固定光栅分光，线阵CCD检测器检测的新型芝麻油掺假速测仪，阐述了其工作原理以及软硬件设计，并将其应用于实际样品的测定。     

基于面阵CCD图像的温度场测量研究

推导出具有实物面的高温辐射体温度和CCD像素点亮度之间的关系。结合比色测温法，给出一种基于彩色CCD图像的温度场测量方法。用一套经黑体炉标定过的测温系统，分别在黑体炉和普通煤炉上进行测温试验，取得较好结果。通过比较计算温度值和热电偶测量值，分析了本测温方法的误差来源。     

线阵CCD在安瓶三径在线自动检测分选系统中的应用

阐述了用线阵CCD检测系统通过变速扫描实现安瓶三径在线检测与控制的应用研究。文中用变速扫描方案，使在满足系统测量精度和高速的条件下，大大降低了对线阵CCD器件和扫描伺服系统性能的要求，使系统更具有实用价值。     

星载多光谱CCD相机研究

研制的星载多光谱 CCD相机采用线阵 CCD推扫方式成像 ,具有蓝、绿、红、近红外、全色五个成像谱段 ,在轨工作时地面像元分辨率为 2 0米 ,覆盖宽度 113公里。相机光学系统采用单镜头焦面分色结构实现多光谱成像 ,每个谱段的探测器阵列由 3片 2 0 4 8元 CCD光学拼接而成 ,以实现地面宽覆盖成像。多片 CCD信号采用串行读出方式 ,使焦面 15片 CCD形成两路视频信号输出给数据传输系统。测试结果显示 ,相机各谱段 MTF典型值为 0 .2 5 ,满足使用要求。     

线阵CCD技术及其在非接触检测中的应用

论述了线阵CCD技术的特点及信号的处理方法 ,特别是对线阵CCD信号的二值化问题 ,提出了实现方法。结合这一技术在钢坯检测中的应用实例 ,进一步论述该技术在非接触检测中的具体应用     

用线阵CCD测量颗粒尺寸分布的研究

线阵CCD器件的应用已相当广泛，文中介绍了一种以线阵CCD为接受器件的颗粒尺寸分布测量新方法。基于群体粒子的衍射理论，一般采用以环形光电管（SSPD）为接受器件、以矩阵迭代为反演手段的测量方法；而我们采用了以线阵CCD为接受器件、以shifrin变换为反演手段的新方法，线阵CCD能在小的衔射角范围内获取大量的数据，这为我们反演的准确和测量精度的提高提供了有力的保障。对几微米以上的实际样品测试实验表明：与目前以SSPD为接受器件的测量方法相比，峰值粒径测量的精度有所提高，其相对误差在3％左右，且该法仅需要很少的预知信息，此外测量的结果更为详细。     

线阵CCD阵列检测系统设计

以TCD1208AP为例，叙述了线阵CCD的时序逻辑，并设计了相应的阵列检测系统。系统使用单片机作为控制单元，使用在系统可编程器件设计了CCD的时序发生器，使用模数转换器AD9243和FIFO缓存器构成高速数据采集系统。分析了时序发生器的组成原理，并基于ispLSI1016实现设计，给出了实测波形。分析了14位3 MHz模数转换器AD9243和9位4k容量的FIFO存储器IDT7204的时序，设计中使用2片IDT7204构成一个14位的缓存器．给出了数据采集系统接口电路图，并对电路设计进行了说明。     

基于索引式绝对位置编码线阵CCD的下刻机定位系统

在对牵引电动结构特点和现有定位系统进行分析的基础上,提出一种工作过程中电枢不动,传感器围绕换向器表面进行间歇式扫描,利用高精度新型索引式绝对位置编码系统和完成换向器信号采集的线阵CCD实现云母槽精确定位的新型方案.     

单个CCD摄像机大视场测量方法

介绍了单个CCD摄像机大视场测量方法系统的搭建及测试情况。试验系统主要包括：控制主机，CCD摄像机，CCD摄像机云台，大拍摄板，以及自行设计的数据处理程序。进行的光点坐标精度测试表明各光点的测量精度基本达到60μm以内。     

线阵CDD光电参量测试系统的研究

讨论了线阵CCD光电参量测试系统的标定、调试以及CCD光电量的测量方法。重点进行了以下几个方面的讨论:积分球光源色温标定原理、方法及结果验证;线阵CCD光电参量测试系统的调试与标定(用标准探测器标定辐照度,用标准探测器标定参考探测器,用参考探测器标定辐照度,积分球出射光均匀性校正);线阵CCD各光电参量测量方法及计算程序.