文档介绍：唐山学院
毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目: D数据采集系统设计
机电工程系
测控技术与仪器
系别:_________________________
王鹏
专业:_________________________
安久伏
姓名:_________________________
安久伏
指导教师:_________________________
辅导教师:_________________________
2010年3月25日
题目类型(打√选择)
设计(√)
论文( )
一、文献综述
CCD,英文全称:Charge-coupled Device,中文全称:电荷耦合元件,D图像传感器,是一种性能独特的半导体光电器件,能够把光学影像转化为数字信号[1]。CCD上植入的微小光敏物质称作像素(Pixel)。D上包含的像素数越多,D的作用就是把图像像素转换成数字信号[2]。CCD上有许多排列整齐的电容,能感应光线,并将影像转变成数字信号。经由外部电路的控制,每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容[3] [4]。CCD广泛应用在数位摄影、天文学,尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜,和高速摄影技术如Lucky imaging[5]。
CCD图像传感器可直接将光学信号转换为数字电信号,实现图像的获取、存储、传输、处理和复现[6]。其显著特点是:;,工作电压低,抗冲击与震动,性能稳定,寿命长;,噪声低,动态范围大;,有自扫描功能,图像畸变小,无残像;,像素集成度高,尺寸精确,商品化生产成本低。因此,许多采用光学方法测量外径的仪器,把CCD器件作为光电接收器[7]。
D器件及其应用技术的研究取得了惊人的进展,特别是在图像传感和非接触测量领域的发展更为迅速。D技术应用的广度与深度必将越来越大[8]。CCD是使用一种高感光度的半导体材料集成,它能够根据照射在其面上的光线产生相应的电荷信号,在通过模数转换器芯片转换成“0”或“1”的数字信号,这种数字信号经过压缩和程序排列后,可由闪速存储器或硬盘卡保存即接收光信号转换成计算机能识别的电子图像信号,可对被测物体进行准确的测量、分析[9]。
将CCD技术应用于位移、厚度等几何量测量,可以实现高精度、在线动态检测和非接触测量等要求。激光三角测量是一种非接触测量位移的重要方法,广泛应用于三维轮廓、厚度、宽度及振动测量。激光三角测量仪器主要由激光光源、透镜、光敏传感器和信号处理部分等构成。D和PSD(位置敏感器件)两种。两种的区别主要如下:(通常为4-6μm)通常只能达到μm级,低于PSD分辨率(-);;;[10] [11]。湘潭师范学院学报上发表的一篇名为《D数据采集系统》的论文提出利用 FPGA的强大功能,D驱动电路及视频处理电路集成在一块 FPGA的芯片上,D图像传感器的小型化、智能化与集成化[12],该系统体积小,抗干扰性强,易于与实现自动控制系统接口[13],在各种高灵敏、高精度的实时在线检测系统中有着广阔的应用前景[14],可用在航天、空间遥感、