线阵CCD图象传感器的原理与应用

CCD图象传感器种类繁多,本文主要从应用的角度以二相驱动的2048点线阵CCD为例介绍线阵CCD工作原理、驱动电路及计算机接口。     

CCD光电标尺传感器

本文提出了以线阵CCD器件作为几何量标尺的传感器,可用于影象的几何量测量。其精度为≤±5μm。介绍了一种适于影象的一维图象压缩格式及产生压缩数据的硬件框图。最后讨论了传感器与外部计算机的接口方式。     

光电传感技术中CCD图像传感器的研究

本文主要介绍了光电检测系统的组成及各部分的内容,并结合光电传感器技术,介绍了CCD传感器的组成和工作原理。最后举出了两种不同结构的CCD传感器,并简述了CCD传感器的发展趋势。     

CCD线阵传感器驱动信号处理

介绍了为ＣＣＤ线阵使用的稳定性，对ＣＣＤ线阵驱动信号进一步处理的一种方法，以及如何利用单片机对ＣＣＤ线阵输出信号进行采集和数字化处理。     

应用CCD成像技术测量直升机旋翼共锥度

直升机旋翼共锥度的测量是在旋翼高速旋转动态下进行的，过去一直存在着测量难度大、测量精度差问题，利用CCD器件可以对直升机旋翼共锥度进行非接触测量。本文给出了测试系统的原理、软件及硬件配置，测量过程由微机控制实现对直升机旋翼共锥度的快速、精确、自动测量，并分析了该系统的精度。     

基于面阵CCD的视觉图像传感器

本文应用色度学的理论将面阵ＣＣＤ匹配成与人眼视觉相吻合的图像传感器，详细分析了其匹配的工作原理、实现方法，并对其定标方法和在印染、印刷、彩色ＣＲＴ视频图像的快速测量应用作了叙述．     

基于ASE光源解调的光纤光栅应变传感器

介绍了光纤光栅应变传感器的工作原理,提出了一种应用放大自发辐射光源(ASE)线性段对光纤光栅应变传感器进行解调的新方案.此方案所用装置结构简单,测量范围大,灵敏度适中,能实现静态和动态测量.实验中对悬臂梁的应变进行了测量,输出电压与悬臂梁的轴向应变成线性关系,与理论值符合得较好.电压/应变灵敏度系数为-4.003 5×10-3V/με,测量范围达到了1 106个微应变.     

基于CCD传感器的智能小车控制系统设计

设计了一种基于CCD传感器的智能小车控制系统.该控制系统以16位单片机MC9S12DG128为控制核心,采用基于CCD传感器的路径识别模块采集道路图像信息,并通过核心控制器处理实时获取的路径信息和速度信息,从而实现对舵机转向和电机转速的控制.采用CCD传感器以提高路径识别性能,可以实现智能小车控制系统的高速度与高精度.     

线阵CCD在多通道颜色测量中的应用研究

本文介绍一种以线阵ＣＣＤ器件为多通道探测器的光源颜色快速测试系统。该系统采用平场凹面光栅为主要器件构成多色仪分光系统,测量全过程由微量计算机控制、实现快速,自动的光源颜色测量。文中具体给出了系统测试的原理、总体结构、软件和硬件配置,并提供了系统定标方法和实验结果。     

CCD成像在线测量表面粗糙度方法

针对复杂形状表面粗糙度不易测量的现状,提出一种以半导体激光器为光源,由图像传感器CCD采集信号的表面粗糙度在线测量操作系统.该系统可以对不同加工方法的工件表面粗糙度实现非接触实时检测,具有工作效率高,操作方便,结果可靠等优点,其测量相对误差小于5%,可重复性小于±2%.     

基于CMOS的FBG传感网络图像解调技术研究

寻求一种低成本高性能的光纤光栅传感系统的解调方案是实现光纤光栅传感器实用化的关键问题之一。为了有效解调FBG传感网络,本文提出并实现了一种基于COMS图像传感器的FBG图像解调方案,将FBG网络的波长解调转化为FBG光斑图像解调。实验结果表明,本文提出的FBG图像解调系统具有精度高、复用能力强等优点,能够较好地满足光纤光栅网络解调系统的解调要求,具有较好的应用前景。     

利用波分复用器实现FBG动态传感解调

为解决因宽带光源光功率不稳定而造成解调误差较大,以及使用普通光纤Bragg光栅(FBG)解调仪器价格昂贵的问题,提出了一种利用粗波分复用器(CWDM)解调光栅信号的方案.根据FBG反射谱和CWDM边带的滤波特性,采用边带滤波的强度检测方法,设计的全光纤传感解调系统,用于对单点FBG波长移动的解调.运用MATLAB进行数值模拟,结果表明,系统动态范围宽,输出与输入呈线性关系,消除了因光源强度波动和光纤连接器不牢固引入的测量误差.     

基于软件无线电数字自动解调技术

软件无线电作为一种新的通信体已成为近几年通信界研究和开发的热点。信号调制方式的自动识别是软件无线电中必须具备的功能。本文用决策理论的方法对经常通用的信号ASK,FSK,PSK进行了识别,得到了在信噪比10的情况下90%以上的识别率。     

基于近红外CCD成像的带钢纠偏系统中图像预处理

介绍了CCD技术和近红外成像技术在带钢纠偏系统中的应用,着重讲解了系统的工作原理和构成,并介绍了采用近均值滤波器对图像信号进行预处理的方法以及边缘检测算法初步设计思想.     

基于线阵CCD传感器的激光标印机自动对焦系统研究

针对工业中使用的标准激光标印机仍使用手动对焦方式,存在离焦量计算不准确、手动对焦随机误差大、对焦时间长等缺陷,基于偏心光束原理,设计一种以TCD1209D线阵CCD传感器为核心的自动对焦系统.建立光斑图像信息与激光标印系统离焦量间的数学关系,设计以DSP控制器为核心的信号处理系统,通过控制器产生CCD驱动脉冲,获取光斑信息经A/D转换器输入DSP控制器并依据函数关系计算得到系统离焦量,进而控制对焦平台实现自动对焦任务.结合实验分别探究光斑图像重心坐标、宽度与离焦量间的函数关系,实验结果显示图像宽度与离焦量可拟合为线性函数关系,其动态对焦范围为±240μm,对焦精度可达4μm,与手动对焦模式相比极大提高对焦精度.     

基于线阵CCD的二维成像系统研究

提出一种线阵CCD的成像系统的新方法,该方法的基本原理是采用模块化设计方案,由各个分立元器件搭建了CCD成像分析系统,对CCD探测器输出的模拟信号的幅值、偏压、增益、积分时间等关键参数进行控制和处理,最终得到量化后的图像数据。文章详细论述了系统结构、工作原理及FPGA硬件驱动设计,并对影响系统测试的主要问题来源进行了研究。     

基于遗传粒子群算法的FBG传感网重叠光谱的解调研究

由于光源带宽有一定的范围,当光纤布拉格光栅(FBG)传感器的数量使用过多时会发生光谱重叠现象,所以会造成反射光谱的中心波长识别困难。为解决光谱重叠问题,通过利用光谱形状复用技术构造重叠光谱,并根据遗传算法和粒子群算法的特点,将二者进行结合形成了遗传粒子群混合算法,用于改进识别反射光谱的中心波长的收敛速度和精度。通过仿真实验结果可知,当FBG传感器的反射光谱发生重叠时,遗传粒子群混合算法可以实现对重叠光谱中心波长的识别,且识别误差范围在5 pm之内。该方法为解决因光源带宽而限制FBG传感器的使用数量提供了一种可行方案。