CCD线阵驱动模块设计与实现

从单片机应用的基本原理出发,介绍一种适用于角度和位移高精度测量的CCD线阵驱动模块设计与实现方法。该模块采用CCD线阵作为光电测量器件,通过单片机控制CCD线阵的运行;CCD线阵的输出信号经比较器输出,实现灵敏度可调的角度或位移的高精度测量,文中给出了该模块的硬件设计原理图和程序框图。     

基于CPLD的线阵CCD驱动电路的设计

采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为控制单元,设计一款驱动电路以产生线阵CCD需要的驱动信号。利用硬件描述语言(HDL)进行CPLD功能模块以及逻辑单元的设计,不仅发挥了CPLD"可编程"的特点,而且为用户提供较多的信号接口,具有较强的灵活性和稳定性,提高了CCD驱动脉冲的准确性。在介绍驱动电路工作原理的基础上,给出了驱动脉冲时序的设计方法,并通过电路测试数据验证该电路的有效性。实验结果表明:该驱动电路输出的驱动脉冲,完全满足线阵CCD的需要,整个驱动电路工作比较稳定,其输出信号具有严格的时序关系。该驱动电路可以集成到无接触测量系统中,用来产生线阵CCD所需的驱动脉冲,并且有较高的精度。     

基于CPLD的线阵CCD驱动时序发生器的设计

在CCD动态目标的检测中,CCD驱动电路的设计是其应用的关键技术之一。本文以日本东芝公司近年来推出的高速CCD芯片TCD1209D为例,针对其对驱动时序的要求,设计了一个高速CCD驱动电路,并在MAX＋PLUSⅡ开发环境下进行了编译、波形仿真及功能校验。仿真通过后用MAX＋PLUSⅡ提供的编程器将程序下载到CPLD中,经过相关测试可以得到预期的CCD驱动脉冲信号。     

基于FPGA的线阵CCDTCD1501D驱动时序电路的设计

针对电荷耦合器件CCD在进行图像扫描时需要稳定的外部驱动电路支持才能工作,本文介绍了利用Verilog HDL(硬件描述语言)编写TCD1501D型号线阵CCD驱动时序的实现方法,并对工作时序做了分析,还详细介绍了用Verilog HDL完成驱动时序的源代码,最后利用Modelsim进行仿真验证。     

基于FPGA的线阵CCD驱动器的设计

基于FPGA来设计产生线阵CCDTCD1208AP芯片复杂驱动电路和整个CCD的电子系统控制逻辑时序,根据工程实现结果表明:该驱动电路结构简单,功耗小,成本低,抗干扰能力强,适应与于工程小型化的要求。     

基于提高线阵CCD测量系统测量精度的研究

为了提高线阵CCD测量系统的测量精度,从影响系统的几个主要方面进行了分析研究,并提出相关的改善措施。文中除了详细论述了线阵CCD传感器、光源成像系统、A/D转换器等器件系统外,还分析研究了信息采集、驱动电路设计方法和图像处理的软件算法,详述了双相关采样法,单片机驱动,复杂可编程逻辑器件驱动和线阵CCD的细分方法,并进行适当的改善。指出线阵CCD的细分方法将是未来研究改善系统测量精度的主要方向,经过改善后的系统测量精度将大大提高。     

基于线阵CCD的纠偏系统设计与实现

为了解决自动化生产流水线上物料在传送、收放卷过程中的偏差问题,本文设计了一种自动纠偏系统.该系统以线阵CCD作为传感器,以ARM作为控制器,以电机和滚珠丝杠作为执行机构,具有纠偏方式多样性,纠偏精度高和系统实时性高等优点.同时借助于LCD和GUI,实现了系统参数的图形化设置,系统运行状态的直观显示和纠偏基准位置的简单设定.实验表明,系统的响应时间不大于10 ms,系统纠偏精度达到0.2 mm,可适用于各种需要纠偏的场合.     

基于STM32的线阵CCD积分时间可调驱动改进方法

使用单片机编程实现线阵CCD积分时间可调驱动,其驱动程序的CPU占用率100%,造成单片机资源浪费。为了克服线阵CCD驱动程序的CPU占用率过高造成单片机资源浪费的问题,提出了一种改进的线阵CCD积分时间可调驱动方法。以TCD1209D为例,根据线阵CCD芯片的工作原理,对TCD1209D工作周期中空驱动像元的时序进行简化,采用STM32F103单片机定时中断实现积分时间可调。测试结果表明:在改进的方法下,CCD驱动程序的CPU占用率是可变的,占用率与像元个数近似正比关系,与工作频率以及积分时间近似反比关系。改进的方法能够有效降低CCD驱动程序的CPU占用率,从而克服了单片机资源浪费的问题。     

近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

针对Kodak的RGB三色线阵CCD-KLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统.系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输.这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点.实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值.     

基于线阵CCD的晶圆缺口检测装置

针对采用激光二极管和接收器检测晶圆缺口时存在的一次检测成功率低、检测时间长和机械结构复杂等缺点,为了缩短单片晶圆检测时间,提高晶圆搬运机的效率,本文提出了一种基于线阵CCD的检测方法.通过实验对比证明,该方法与基于激光二极管的检测方法相比,能够缩短一半以上的检测时间,消除了采用激光二极管进行检测时,因晶圆中心和真空吸盘中心存在偏差而引起的检测失败,一次检测成功率达95%以上,同时该方法只需要一个旋转吸盘,简化了机械结构.     

基于Camera Link的线阵CCD外同步控制设计与实现

在纺织布匹疵点检测系统中,获取平稳清晰图像对后续布匹图像疵点的精确检测和类别正确识别至关重要。由于布匹疵点检测系统外部事件的不可预测性,如何控制线阵CCD以获取平稳清晰的图像。针对这一问题提出了一种线阵CCD相机外同步控制方法。该方法采用VHDL语言在Xilinx公司Virtex-II PRO FPGA架构上设计实现。重点介绍了相机自适应的外同步控制设计方案和实现方法,通过ModelSim仿真和布匹疵点检测系统的在线测试,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于线阵CCD的高速公路监控系统设计

为了解决对高速公路上汽车速度的测定以及对汽车流量的统计这一问题,本文设计并实现了一种高速公路监控系统.本系统以线阵CCD作为前端检测装置,以ARM微处理器作为中心信号处理装置,以U盘作为交通信息存储装置,具有测速精度高、系统实时性高以及使用方便等优点.同时借助于LCD和GUI,本系统实现了监控结果的直观显示,从而拥有一个友好的用户界面.实验表明,本系统的测速误差不超过2%,具有很高的测速精度,可用在多种多车道的高速公路.     

基于线阵CCD的液位测量系统设计

在化学试剂定容测量领域,试剂的液位高度是重要的被测参数之一.传统的液位测量方法存在测量精度不高、测量数值不连续、难以实现非接触测量等缺陷.通过研究透明化学试剂液位的在线检测方法,设计了一种高精度非接触式的光电液位检测系统,以FPGA为主控制器,驱动线阵CCD进行液位传感,接收经过平行光束透射的光信号,在驱动时序的作用下进行自扫描转换成便于处理的一维图像信号,送PC机中进行处理,对实际液位和图像边缘像素点之间的关系进行分析,实现了液位高度的测量.经实验验证,本系统绝对精度达到10 μm,测量分辨率优于2μm.     

一种线性大功率LED驱动电路设计

可靠而稳定的驱动电路是LED照明的关键.运用LED线性驱动芯片NUD4001设计了LED线性驱动电路.驱动3个2W的LED发光,驱动电流达600 mA.分析了电路的工作原理,并重点提出了包括LED驱动部分和PWM调光部分的详细设计方案.并对电路进行了相关参数的测试.结果表明,该驱动电路具有PWM线性度良好,性能稳定,纹波电流小,体积紧凑等优点.适用于各种LED照明场合.     

基于SOC的线阵CCD图像采集单元设计

为提高工业在线视觉检测系统中CCD图像采集单元的性能,使用Xilinx公司生产的Virtex-II Pro系列FPGA,采用标准IP Core结合用户逻辑模块的方式设计了基于SOC(片上系统)的线阵CCD图像采集单元.在介绍图像采集单元整体结构及工作过程的基础上重点介绍了如何设计片上系统中的用户逻辑模块以输出CCD及A/D驱动脉冲,并利用Virtex-II Pro内部的双端口BlockRAM实现对CCD图像数据的采集和存储.基于片上系统的线阵CCD图像采集单元具有结构紧凑、采集速度快、通用性及可扩展性强等特点.     

一种基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计与实现

为了实现测量过程的自动化,提出了基于线阵CCD的工件外尺寸测量装置的设计方法。采用单片机为核心,并结合液晶智能显示终端,实现了工件外尺寸的非接触式在线测量和实时传输显示。利用光学成像原理,设计搭建了对应的光学系统;根据线阵CCD的工作原理,设计了信号处理硬件电路;为了实现自动化和智能测试,编写了相关的软件程序,同时对可能出现的异常进行了预警处理;最终进行了系统装置的封装测试。实验结果表明,该装置结构简单,测量结果准确,精度达到了微米级测量要求。     

基于FPGA的高速线阵CCD图像采集系统

针对传统采集方式不灵活的特点设计了一种以FPGA为控制核心的高速图像采集系统.该系统选用线阵CCD作为图像信号采集芯片,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过A/D对采集到的信号进行处理,最后通过以太网将信号传至上位机.此系统在图像数据的高速实时采集和处理上具有很大优势,且整体电路设计简单、直观、稳定、易修改,还具有设计灵活,传输速度快等特点.实验表明该系统可以有效地完成图像信号的采集,并且具备良好的稳定性与抗噪性.     

基于线性CCD的智能车路径提取与寻迹

基于线性CCD提取赛道信息和按照赛道信息控制智能车寻迹是光电组智能车制作中的关键环节。本文首先介绍了线性CCD ,以及使用过程中应该注意的事项,然后介绍了黑白边界提取算法,采用腐蚀算法消除了赛道上污垢或阴影对边界提取的影响,提出了3种赛道寻迹方法,分别为中心线寻迹法、单边寻迹法、赛道预估法,详细比较了3种方法的优缺点,单边寻迹法不仅适用于各种赛道情况,而且处理信息少,占用CPU空间小。最后利用单边寻迹法完成智能车制作,使用飞思卡尔单片机有限的资源保证在不冲出跑道的前提下完成了比赛。