线阵CCD图像采集与电气传动的数字同步控制

介绍了线阵CCD驱动时序、传感特性和基于DSP的线阵CCD驱动电路。给出了线阵CCD时序驱动与电气传动的同步控制方案。分析了线阵CCD图像采集与电气传动的数字同步控制的工作原理及其数字同步控制的实现方法。PLC根据触摸屏设定的速度,给出线阵CCD的驱动频率及其DSP的定时常数。同时,PLC给出伺服脉冲频率,经伺服系统实现对传动机构的速度控制。使线阵CCD的图像采集速度与平面运动物体的速度保持精确同步。     

基于面阵CCD的火焰温度场测量方法研究

基于普通面阵彩色ＣＣＤ摄象机和图像卡获取的用波长信号,提出了一种测量高温火焰二维温度场的方法,文中给出测量原理,进行了误差分析,并且简要说明测量系统的组成。实验检测结果表明该方法有较高的可信度,是一种简单可靠的炉内温度测量方法。     

基于FPGA的行间转移型面阵CCD驱动电路设计

分析行间转移型面阵电荷耦合器件(CCD)ICX055AL的工作原理和驱动时序,以现场可编程门阵列(FPGA)为硬件设计载体,采用Verilog硬件描述语言(HDL)设计CCD驱动时序,结合CCD时钟驱动芯片CXD1267AN和2片74HC04构建出CCD驱动电路。通过QuartusⅡ软件对其进行仿真分析,并对芯片EP2C5Q208C8进行配置。结果表明,所设计的驱动电路可以满足ICX055AL的各项性能要求,能够产生准确的脉冲信号驱动ICX055AL工作。     

基于DM642的高速图像识别系统设计

开发了一种基于数字信号处理器(DSP)TMS320DM642的嵌入式高速图像识别系统.该系统实现了对每帧1024×1500像素的黑白图像的高速采集处理,速度最高可达到每秒5帧.硬件主要包括:线阵CCD传感器、DSP处理器(TMS320DM642)、处理电路等3个部分.阐述了CCD采集工作原理和TMS320DM642处理器的工作原理,以及DSP处理系统的硬件设计及驱动管理.介绍了图像识别的算法结构及流程图.     

CCD三色测温的插值修正方法

基于CCD的非接触式测温技术是高温检测的重要方法，减少其测温误差有重要意义。在介绍CCD测温原理的基础上，指出被测物体的灰度变化和CCD响应波长带宽是CCD比色测温的主要误差来源；提出为减少灰度变化带来的测温误差，可以采用CCD三色测温方法；为减少CCD响应波长带宽等因素带来的测温误差，可以把这些因素对测温精度的影响归结到三色测温公式的K值中，再利用标定实验数据对K值进行插值修正；给出了对K值进行插值修正的三色测温方法。理论分析指出，插值修正的CCD三色测温方法能有效减少测温误差。     

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.     

基于真空激光准直监测系统的面阵CCD图像处理算法

针对真空激光准直监测系统的特点,研究了面阵电荷耦合元件（CCD）图像处理的策略与方法。首先,通过图像比较、去毛刺算法滤除噪声,提出小区域扫描法进行边缘识别的算法进行光斑轮廓确定,最后通过质心法找出光斑能量中心。实际应用表明,采用该方法进行真空激光准直监测系统的图像处理能够满足实际工程监测的要求。     

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USB总线的线阵CCD数据采集系统

文中介绍线阵CCD的USB总线数据采集系统的设计和实现。该系统利用CPLD设计线阵CCD的A/D和二值化数据采集电路,利用专用USB接口芯片CY7C68013设计数据采集计算机接口电路,实现了对线阵CCD输出信号的数据采集和快速处理。该数据采集系统可广泛应用于线阵CCD检测领域。     

基于FPGA的线阵CCD高速非接触检测系统的研究

本文旨在设计一个基于FPGA的线阵CCD高速非接触在线检测系统。通过选用线阵CCD器件作为感光传感器来采集光信号;采用FPGA来产生并控制系统时序,包括CCD的驱动时序、模数转换时序及ADSP采集数据同步时序;结合DSP高速图像处理性能,采用高效的浮动阈值二值化算法对采集到的数字图像信号进行处理;通过对光学系统的定标最终给出了实验待测圆柱体的直径。实验结果表明,该系统相对传统的测量系统具有高速的优点。     

线阵CCD光谱分辨率检测系统设计

在分析光谱测试仪器检测设备发展现状的前提下,为解决光栅分辨率测试仪器中存在的电路复杂、探测器灵敏度低、结构可变通性差等问题,设计了一种以线阵CCD ILX554B为探测器的、以STM32F103为主控单元的线阵CCD光谱分辨率检测系统。系统利用片上高速时钟产生线阵CCD所需的驱动时序,经片上ADC采样后获取实时的光谱数据,将采集的数据经USB接口上传给上位机进行处理,获得最终的被测分光器件的光谱分辨率信息。最后,分别以汞灯和氩灯为光源,利用所设计的系统对光栅分辨率进行了测试,实验数据表明,在500 k Hz的驱动频率下,系统光谱分辨率可以达到0.01nm。系统满足低成本、高精度、稳定和可靠等要求。     

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.     

高灵敏度CCD光电信号检测系统的设计

高灵敏度线阵CCD常用于光谱仪的精密科学仪器中,设计优良的光电信号检测系统有利于充分发挥高灵敏度CCD的作用.为了充分发挥高灵敏度CCD的作用,提高脉动光谱信号的质量和仪器的性能,本文在埋沟道型IL-C6-2048C线阵CCD基础上,根据CCD的输出信号是负极性的离散模拟信号并且混杂有幅度较大的复位脉冲干扰的特点,设计电路对CCD输出信号进行适当的预处理.对于预处理后的信号含有1/f噪声和低频噪声的问题,本文采用了相关双采样技术提高了动态光谱检测系统的信噪比.为了提取信号的特征及对信号进行后期处理,本文设计了高速的ADC对CCD信号采集.整套系统可以大幅度提高CCD信号的质量与精度.     

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.     

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。     

线阵CCD数据获取方法研究与设计

准确的实现输出图像信号的放大及模数转换是CCD图像数据获取的关键;文章在同步采样原理的基础上提出了一种适合线阵CCD的高精度同步采样方法;方法主要包括模拟信号的放大、峰值保持和同步采样。研究表明,采用峰值保持后的采集,显著改善了图像数据的稳定性。文中介绍了该方法的系统设计及实现,并用条码对系统性能进行了测试分析。     

多通道CCD信号模拟器实现方法研究

卫星相机视频处理电路CCD芯片在测试过程中容易损坏且价格昂贵,为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,研究并设计了一种多通道CCD信号模拟器,能够模拟最多16路线阵或面阵等多种类型的CCD信号。以Xilinx公司XC5V型号FPGA为核心,采用VHDL语言实现CCD信号发生的逻辑设计,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出。实际应用表明,该模拟器具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种卫星相机视频处理电路的测试需求。     

基于STM32的智能线性位移传感器信号处理系统设计

线性位移传感器（LVDT）是一种高精度、高可靠性的直线位移传感器,广泛应用于工业自动化领域中的位移测量系统中。针对目前的传感器存在线性度和智能性偏低的问题,设计了以AD698为模拟调理系统核心用以处理LVDT信号,以STM32F407作为数字调理系统核心用以计算AD698的输出的采样信号。采用模拟信号和数字信号相结合的方案,综合了模拟信号处理率的高可靠性、高适应性和数字信号处理器中进行非线性拟合解决非线性的优点。实验结果表明该系统具有设计结构简单、功能强大、性价比高以及易操作等优点。