线阵CCD驱动时序及信号采集系统的设计

文中设计介绍了一种基于FPGA和ARM的线阵CCD传感器驱动时序和信号采集的实现方法。该系统通过分析TCD1707D线阵CCD的驱动时序,采用Verilog HDL硬件描述语言设计出驱动脉冲电路。CCD正常工作后,产生的模拟信号经过预处理和高速A/D转换送入FPGA的基本宏功能模块FIFO(先进先出数据缓存器),通过异步缓存实现ARM处理器对采集信号的主控及后续应用。线阵CCD驱动时序及信号采集系统,是基于CCD传感器图像处理系统的重要组成部分,经过上位测试平台验证,能够提供准确的数字图像信号。     

基于单线阵CCD的物体宽度检测装置

设计了利用单片线阵CCD实现了物体宽度检测装置。该系统由主控芯片、线阵CCD、电压匹配电路、信号采集、数据处理和显像构成,用FPGA驱动CCD并将输出信号进行数据处理实现了物体宽度的检测。实验结果表明:该装置能够实现对单线阵CCD的驱动,能够实现物体宽度的基本检测。     

一种基于FPGA和ARM的线阵CCD图像采集系统设计

设计了一种基于Altera的FPGA芯片EP4CE10F17C8以及基于Cortex-M3构架的ARM处理器STM32F103VE,该系统通过FPGA对线阵CCD进行时序的驱动,并完成像素信号的采集、硬件处理以及传输工作。ARM作为FPGA的外挂处理器,实现数据信息的软件处理以及对整个系统的控制。介绍了该系统的基本原理,并给出了详细的基于FPGA和ARM的软硬件联合设计方案。     

基于线阵CCD的织物图像采集系统

介绍了线阵CCD传感特性和CCD驱动时序.设计了一个新颖的基于数字信号处理器DSP的线阵CCD驱动电路、CCD输出模拟信号采集和串行USB接口为一体的CCD织物图像传感及其数据采集系统.给出了该系统硬件原理图,分析了系统工作原理.该系统硬件线路简单可靠、性价比高,并配有与上位机通信的USB接口,能高速实时地将织物图像信息传送至上位PC计算机.     

线阵CCD输出特性测量系统设计

为了研究电荷耦合器件(CCD)图像传感器件的输出特性,以典型线阵TCD1209D为研究对象,FPGA为核心控制器件,构建线阵CCD输出特性测量系统。系统由CCD驱动模块、数据采集模块、存储模块和RS232数据传输模块构成。通过FPGA编程产生CCD的驱动信号,驱动CCD能够正常工作。经A/D芯片采集模拟信号后,经过处理后的数字信号缓存于FPGA中的FIFO中。由RS232串口传输模块将FIFO缓存器中的的数据传送至PC端。通过改变实验条件,由测量系统对CCD输出信号进行采集,由PC机获得的数据进行实验分析,从而实现了对CCD器件特性的测量。     

基于线阵CCD的高反射物体图像采集设计与实现

介绍了一种应用于高反射物体金属标牌的图像采集装置,详细介绍了线阵CCD驱动电路的设计以及CCD信号的处理,并给出了时序仿真图形和程序流程图,最后通过对比实验,证实了该图像采集装置优于普通采集装置。     

TCD1252AP的驱动设计及数据采集

通过对线阵CCD的驱动时序研究,以TCD1252AP为例,利用一片现场可编程门阵列芯片FPGA设计出线阵CCD的驱动时序,并得到仿真波形。利用FPGA强大的处理能力对CCD的输出进行采集处理。使用该方法设计的电路简单实用,具有很好的应用价值。     

基于多点合作目标的多线阵CCD空间物体姿态测量

为了精确测量悬浮试验场内姿态快速变换的空间物体的姿态角参数,提出了一种采用3个线阵CCD相机同时测量多个点合作目标的姿态测量方法,以解决传统的线阵CCD姿态测量系统中相机位置间的约束条件过多造成的非线性系统误差及校准参数多的问题.该方法采用柱面透镜和线阵CCD组成的3个一维相机,对被测物体上的多个点合作目标同时进行测量;并针对测量原理对姿态角限制的问题,采用模拟计算的方法进行姿态角测量范围的计算.由神经网络校准线阵CCD相机,直接给出点合作目标的空间三维坐标,并通过建立基于Rodrigues参数姿态解算模型求解被测物体的姿态角.实验结果表明,本文方法得到的空间点位置测量精度及空间姿态解算精度高于原线阵CCD姿态测量方法,验证了该姿态测量方法进行姿态测量的可行性和有效性.     

卷烟周长测量仪的研制

介绍的卷烟周长测量仪以光学投影的原理测量卷烟的直径,它以线阵CCD为光电传感器,以MCS51系列单片机为核心组成控制系统。文中详细介绍了测试系统的构成,线阵CCD驱动电路,对CCD信号的采集、处理电路,并对测量误差进行了详细分析。本仪器所采用的原理和电路对柔软物体的非接触性测量有参考意义。     

高帧率彩色线阵CCD实时成像系统的设计与分析

文中设计了一种满足工业需求的彩色线阵CCD实时成像系统。该系统实现对线阵CCD的驱动,控制专用的ADC采集芯片对CCD模拟信号进行采集。将采集到的数字信号由FPGA内部预处理后,通过USB2.0传输至上位机实现图像的拼接、显示与保存。最后,对线阵CCD静态图像噪声和动态成像特点进行了分析。研究结果表明:设计的线阵CCD图像采集系统,像素分辨率最大5 340,帧率可达6 250 fps,满足工业应用要求。CCD所选用的TDI模式,对于高速目标有更好的成像质量。     

基于网络的线阵CCD信号采集系统的设计

针对现代数据采集领域的网络化趋势,设计出一种新型线阵CCD信号采集系统。采用FPGA为核心控制器,产生每个模块所需要的驱动时序。模拟前端处理器将采集到的CCD信号经过信号调理和A/D转换后,通过高速网络接口芯片W5300传送至PC机,PC机最终将采集到的CCD信号显示在接收软件上。不仅能够解决片上、专用的问题,而且使机器视觉技术结合网络技术,实现了高速、实时、网络化的信号采集系统。实践表明:该采集系统可以做到在任何有网络的地方都可以使用,有后期研究价值。     

ECS及FIFO核在CCD数据采集中的应用

CCD器件是现代视觉信息获取的一种基础器件,在可视图像及光谱分析中得到了越来越广泛的应用。对Sony公司的ILX554B型线阵CCD工作原理进行分析,针对驱动信号和数据采集、处理的具体问题提出了切实可行的解决办法。并利用Xilinx公司的集成综合环境（ISE）下的原理图输入工具（ECS）和有知识产权的集成电路芯核（IP）,使用Verilog HDL语言层次化设计了CCD的驱动时序和积分时间控制单元,完成了模拟信号的快速模一数转换数据安全暂存,先对整个时序进行了功能仿真;利用现场可编程逻辑器件（FPGA）芯片实现了对型号为ILX554B线阵CCD驱动时序信号和数据采集电路,并在便携式光谱光度计中得到应用。     

基于线阵CCD的光谱信号高速数据采集系统设计

为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,设计了一个基于FPGA和USB 2.0的线阵CCD光谱信号高速数据采集系统.以FPGA芯片EP2C20Q240作为采集系统的控制核心,USB 2.0芯片CY7C68013A作为数据传输通道与上位机实现通信,通过计算机软件进行光谱采集,并能实时控制CCD的积分时间和采集光谱的平均次数.实验表明:该系统高效、稳定,1 s采集250帧谱图,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量.     

VHDL在CCD驱动电路中的应用

CCD技术被广泛用于非接触式测量,具有广阔的发展前景。介绍了CCD的结构和工作原理,对TCD 1206UD型号的CCD的工作时序做了分析。同时,介绍了CCD驱动时序的VHDL源代码。最后列出采用VHDL制作CCD工作时序的方法,基于这种方法把它用于光学三角法的激光测微头。     

基于TMS320F2812的非接触式在线测宽仪设计

介绍了一种利用TCD1708D高分辨率CCD为传感器、TMS320F2812高速DSP为处理器、集CCD时序驱动、数据采集与测量控制为一体的非接触式在线测宽仪的设计.利用DSP的高速处理能力,通过简单有效的宽度算法,实现对高速运动工件的在线尺寸测量及控制.整个系统电路设计简捷,性价比高,较好地满足了测量精度和实时性要求.     

基于CPLD和线阵CCD的直径测量系统

为满足测量现场的实际需要,同时克服以往CCD驱动电路的缺点,以CPLD为主芯片,为线阵电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)提供工作时序信号,同时控制信号调理、转换、传输模块巾的采样率和数据的存储与传输。介绍了基于CPLD的线阵CCD直径测量系统的软硬件构成、工作原理、结构特点及设计方案,并通过实验得到测量结果。实验结果表明:该方案的测量精度可达到0.5mm,响应时间少于3ms。     

基于线阵CCD的成像系统自校图形设计

CCD成像系统组成复杂,为便于调试和检测系统接口可靠性,需要设计一系列自校图形,其作用相当于模拟CCD图像数据,因此应具有类似线阵CCD推扫成像的动态滚动特性,同时要求图形灰度等级变化明显,且在x和y方向上均有灰度梯度。自校图形种类繁多,本文详细阐述了鉴别率图的设计思想、代码实现及自校意义。设计选用FPGA硬件VHDL编程来实现,应用TEXTIO功能通过Modelsim门级仿真将自校图形数据输出到文本,然后调用MATLAB读取文本并显示图形以验证设计的正确性。几个自校图形在CCD遥感相机成像系统中得到应用,起到了良好的检测效果。