基于CPLD的测量线阵CCD像点位置电路的实现

CCD(电荷耦合器件)在许多测量问题中,可归结为CCD上像点位置的精确测量;介绍了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)设计的测量线阵CCD像点位置电路的原理及实现方法;用MAX PLUSⅡ软件进行了电路时序仿真分析,并进行了下载测试.实现了电路功能,结果表明了该设计方案是合理可行的.     

一种研究迁移现象的新方法

提出了一种基于数字图像处理应用干涉法研究迁移现象的新方法。重点分析了CCD尺寸测量光学系统的设计原理、图像采集及处理方法,实现了测试研究的智能化。     

线阵 CCD 光敏面不平度测量装置设计与电路实现

介绍了以测微导轨、微调平台、显微物镜、电感测微仪和微机为主要组成部分的线阵CCD光敏面不平度测量装置的工作原理,详细论述了微机接口电路的设计及实现方法。     

线阵CCD光电器件MTF测量

MTF是CCD主要参数之一,它直接影响CCD的设计和使用的前途。本文介绍了一种测量CCD MTF的方法并测量了美国仙童公司143/CCD的肘TF特性曲线。     

重心算法确定CCD像点位置的硬件实现

重心法是一种高精度的CCD像点位置提取算法，但由于需要处理的数据量很大，一般用硬件很难实现高采样率和实时性。在CCD光电精密在线测量系统的数据采集处理中，采用高速A／D和DSP芯片设计CCD测厚系统的硬件处理电路，给出了详细的硬件处理电路和软件设计方法，用硬件实现了对CCD信号的细分和重心算法处理，解决了一般情况下系统无法做到的高采样率和实时性问题，大大提高了系统的测量精度和实时性。     

基于面阵CCD成像技术的测量仪器及系统的研制

介绍了基于面阵CCD成像技术的测量仪器的光学系统参数设计、测量原理和电路系统的实现方法。应用结果表明其设计有独到之处,适用于许多难以检验的小尺寸工件的测量,操作简单。精度可以满足工艺控制的要求。     

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.     

CCD图像灰度与照度的转换标定方法

本文提出了一种基于CCD摄像机利用图像灰度获得实际照度的新方法,该方法适用于摄像机的任意曝光和增益参数,且考虑了摄像机安装位置和角度对测量的影响。CCD摄像机照度测量法的实际应用主要涉及两个过程:一是标定过程,即应用CCD摄像机进行照度测量前,标定CCD图像灰度与照度之间的转换参数和转换模型;二是照度测量过程,即通过CCD摄像机拍摄图像,将图像灰度代入已定的转换模型,获得测量对象的照度值。其中,灰度与照度转换模型的标定是利用CCD摄像机实现照度测量的基础和关键,文中主要讨论了该模型的推导过程以及标定方法。具体为:首先通过理论推导获得图像灰度与CCD传感器感应的相对辐照度的关系,然后借助以均匀光源搭建的实验系统标定CCD传感器相对辐照度与物面实际照度之间的关系,进而获得图像灰度与物面实际照度的转换关系。在转换过程中讨论了曝光时间、增益以及CCD相机与照度测量点之间的距离和角度对转换模型的影响,为CCD摄像机照度测量法的实际应用奠定了基础。实验结果表明本测量及标定方法适用于摄像机任意曝光和增益条件,经过本方法标定后,应用CCD摄像机进行照度测量,测量结果的相对误差在4.5%以内。     

基于一种便携式测量仪的轨道车辆轮径测量方法

为快速、精准、便利地测量车轮滚动圆直径,设计了一种测量方法。此方法基于一种便携式非接触测量仪,利用激光位移传感器作为其测量传感器,通过CCD视觉检测技术和DSP技术实现了对车轮滚动圆直径的非接触测量。根据非接触测量原理的需要设计了一款车轮直径测量辅助工装,通过测量仪和辅助工装的联合运用,实现了对列车车轮直径快速、精准、方便地测量。     

CCD分段测量的光学位移测量系统

为了高精度地实现大量程的位移测量,采用传统激光三角法的测量原理,提出一种基于虚拟探测器的激光三角法来测量位移。该方法基于3个CCD分段测量的思想,将3个CCD互相独立且沿光轴均匀分布,以此扩大传统方法测量的范围。使用平面反射镜作为虚拟探测器进行探测,当成像光束经平面镜反射后在CCD上成像时,系统相当于增加了一个CCD,扩展了测量量程。由准直系统、偏振片、光阑组成准直滤光系统,缩小探测器光敏面上像点的直径,减小被测表面非理想光点对测量精度的影响,从而实现了较高精度下的大位移测量。最后通过实验验证了方法的可行性。     

基于CCD和VC++的滤光片设计与测试系统

介绍滤光片设计与测试系统的结构，讨论了PC机高速数据采集、线阵CCD光谱功率测量和符合CIE1931标准的滤光片设计方法等。     

基于dsPIC通用数字信号控制器的液体折射率测量系统

提出一种基于dsPIC通用数字信号控制器（Digital Signal Controller,DSC）的液体折射率测量系统。分析了CCD图像传感器的工作时序、A／D转换器的工作时序。DSC器件内部集成的2个ADC模块简化了系统电路结构,节约了设计成本。实验证明利用此系统可以方便准确地测量液体折射率,准确度为±0．0005。     

Distance measurement based on pixel variation of CCD images

This paper presents a distance measurement method based on pixel number variation of CCD images by referencing to two arbitrarily designated points in the image frames. By establishing a relationship between the displacement of the camera movement along the photographing direction and the difference in pixel count between reference points in the images, the distance from an object can be calculated via the proposed method. To integrate the measuring functions into digital cameras, a circuit design implementing the proposed measuring system in selecting reference points, measuring distance, and displaying measurement results on CCD panel of the digital camera is proposed in this paper. In comparison to pattern recognition or image analysis methods, the proposed measuring approach is simple and straightforward for practical implementation into digital cameras. To validate the performance of the proposed method, measurement results using the proposed method and ultrasonic rangefinders are also presented in this paper.     

Stereo vision for 3D measurement: accuracy analysis, calibration and industrial applications

This paper evaluates the accuracy of different camera calibration and measurement methods used in 3D stereo vision with CCD cameras. These methods are evaluated by means of several precision tests, determining their error limits under specified conditions of operation. To check the precision of such systems, a CMM and some calibration objects, such as grids, plates, spheres, etc. are used. Two practical applications are described: a cost-effective system for the measurement of free-form surfaces, able to generate CAD models and measuring programs for CMMs. The system aims to reduce some difficulties associated with stereo vision and to speed up the traditional digitizing process. The other application involves car frame measurement. A new automatic measuring system has been developed, allowing contactless car frame measurement through two rotating CCD cameras.     

基于USB2.0、CPLD和CCD的高速图像采集系统设计

介绍了基于USB接口的CCD图像高速采集系统,OCD技术快速、准确的无接触测量使其特别适用于工业测量等领域。CCD信号的高速传输对图像采集系统的精度和实时性都是至关重要。在重点描述数据接口设计模块硬件构架思想的基础上,介绍了USB的软件框架。阐述了主机应用程序的诸多特点,给出了最后的开发界面。最后总结了系统的优良特性,指出其推广价值。     

基于高斯拟合测量CCD灵敏度均匀性

在精密度要求较高的图像测量领域中,CCD灵敏度的不均匀对测量精度有较大的影响。因此,提出了一种基于小孔衍射原理的高斯曲面拟合像面光场测量CCD灵敏度均匀性的方法。由于CCD自身的物理结构设计不均匀性、响应非线性以及暗电流等噪声因素使得光响应偏离实际值,该方法通过对CCD像面上感兴趣光场域进行高斯曲面拟合来确定零点像素的灰度响应。对所有像素测量完成之后通过归一化即可计算出CCD灵敏度均匀性。实验结果表明:对所使用的CCD47-10系列,计算其CCD灵敏度均匀性为2.14%。该测量方法基本满足设计原理简单、稳定性可靠、抗干扰能力强的要求,完成了快速、自动测量。     

非接触式扫描反射镜转角测量系统

为了提高扫描反射镜转角检测系统的测角范围,建立了基于一字线激光器和线阵CCD的高精度非接触式扫描镜角度检测系统。介绍了检测系统的结构和工作原理,该系统根据激光光斑在CCD上的位置计算扫描反射镜的转角,并利用特殊设计的阵列反射镜增大测角范围。为了降低对加工及装调精度的要求,对系统进行了误差分析,给出了采用多项式拟合法进行角度测量的理论依据。讨论了影响系统检测精度的一系列误差源,计算了系统测量的总误差。最后进行了相关的测量实验。实验结果表明：系统的检测系统分辨率为2.5",测角范围为11°,测角精度可达3",可以满足扫描反射镜对角度测量系统提出的高精度、非接触、大测角范围的要求。     

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CCD器件信号调理电路的研究

采用电荷藕合器件（CCD）设计了有限脉冲响应系统，该系统可以作为补偿网络补偿仪器、传感器之类的各种测量器件或系统的频率响应特性，以拓展其工作频带。本设计的主要优点是其柔性，只要对CCD的加权电阻以及CCD所能工作的时钟频率加以变化，即可很容易地适应于补偿任意给定的未补偿的非零响应。最后，在计算机模拟仿真的条件下，证实了设计原理的正确性，并给出了一些结论。