文档介绍：1 绪论
数据采集的历史与现状
数据采集系统是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算,以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。
数据采集系统是建立在数字信号处理的基础之上,数字信号处理是一门新兴的学科,其科学体系时间里在20世纪40年代,迅速发展于20世纪60年代,其主要标志是两项重大进展,即傅立叶变换的快速算法的提出和数字滤波器设计方法的完善。
在20世纪40年代至50年代建立的取样数据系统理论,是数字信号处理理论的前身,但它只是现行连续系统理论的拓展。20世纪50年代末至年代初,数字计算机开始应用于信号处理,数字信号处理理论的研究才真正开始得到快速发展。到20世纪70年代,数字信号处理已经发展成为一门不再依赖于模型方法和模拟实验而独立发展的学科。20世纪80年代以后,特别是在90年代,数字信号处理的理论和技术更加成熟,它开始渗透到许多学科领域,并于语音、图像、通信等信息产业紧密结合,不断地在理论上有所创新,在技术上有所突破,开辟了许多新的学科分支[3]。

CCD测距技术作为一种能有效实现非接触的测量技术,被广泛应用于尺寸、位移、距离、表面形状检测和温度检测等领域。由CCD传感器、光学成像系统、数据采集和处理系统构成的距离测量装置,具有测量精度高、速度快、应用方便灵活等特点,是现有机械式、光学式、电磁式测距仪器所无法比拟的。在距离测量中,D靶面上,D输出的信号进行适当处理,提取测量对象的几何信息,结合光学系统的变换特性,可计算出距离。
近年来,将CCD技术和莫尔条纹、数字全息、电子斑点干涉等技术相结合以精确测量微小尺寸的技术正成为一种具有很大潜力的研究发展方向。
D应用技术已成为集光学、电子学、精密机械与计算机技术为一体的综合性技术,并被广泛应用于现代光学和光电测试技术领域。事实上,凡可用胶卷和光电检测技术的地方几乎都可以应用
CCD。随着半导体材料与技术的发展,D图像传感器的性能也在迅速提高,将CCD技术、计算机图像处理技术与传统测量方法相结合,能获取被测对象的更多信息,实现快速、准确的无接触测量,显著提高测量技术水平和智能化水平,D技术必将以其突出的优点而在工业测控、机器视觉、多媒体技术、虚拟现实技术及其他许多领域得到越来越广泛的应用。
课题的提出
在工业生产和军事应用中,测量目标距离是非常常用的。最初都是用量具由人工进行接触性测量,这种测量方法速度慢,精度不高,受外界环境因素影响较大,并且在很多情况下—例如:测量敌方目标距离,测量高空飞行的飞行器等,并不能直接用量具测量。自从感光器件发明之后,非接触测量方法得到了很好的发展,但是,在普遍应用的非接触测量系统中,仍然存在一定的局限性。传统方法都是用外部设备将测量数据采集之后传送至计算机,再由计算机进行后续的处理。这种方法具有处理数据能力强,处理方法比较灵活,可视化强,易于存储等优点。与此同时,这种方法具有一定的局限性:这种方法对计算机接口速度要求较高,实时性不强,不利于设备的小型化、生产线本身的自动化,在野外环境、恶劣环境中不适于使用计算机。
数字信号处理器(Digital Signal Processor)DSP芯片是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。高速数字信号处理器是当前信息产业的热点技术之一,采用最先进的DSP无疑会使所开发的产品具有更强大的市场竞争力。为了使非接触实时测量系统本身具有数据处理能力,脱离计算机的束缚,实现设备的小型化、提高灵活性,D数据采集系统。
设计的意义
D在线数据采集系统,D信号处理器,设计了一个可以脱离计算机的独立的数据采集系统。由于DSP芯片的应用,使得测量系统具备了小型化、低功耗、便携等优点。这个系统可以应用在很多不适合利用计算机处理数据的场合,例如野外操作。由于DSP软件的灵活性,所以系统的硬件结构具有很高的通用性和灵活性,只需对
DSP内部软件进行修改、重新烧写,就可以利用同一块电路板实现不同的目的,例如:直径测量、距离测量、工件计数等功能。
设计的基本方案
D用于物体尺寸精密测量是一种非常有效的非接触型的精密检测技术,由于它具有非接触无磨损、测量精度高、速度块、实时性强并易与计算机进行数据交换等特点,因此被广泛应用于各种物体外形尺寸的在线自动测量、物体位置的自动测量、D器件由于其它体积小、分辨率高、精度高、稳定性好、抗震动、抗电磁干扰等优点,已在工件尺寸测量、工件表面质量检测、物体热膨胀系数检测、图像传真、摄像机以及智能传感器等方面得到了广泛地应用。
D采集信号的处理,目前有很多种方法。D信号的处理,可以实现在线实