高速线阵CCD驱动与数据采集系统设计北大核心CSCD

以TCD1708D为感光元件设计了高速线阵CCD驱动与数据采集系统。分析了CCD同步时序的要求,选用EP4CE10F17C8作为主控芯片,利用Verilog HDL语言设计CCD驱动信号,设计了驱动硬件电路驱动CCD得到准确的输出。分析了CCD输出信号特征,使用虚拟仪器技术完成了对CCD奇偶双路模拟输出信号的采集,以LabVIEW为平台开发了上位机软件,采用NI-DAQmx驱动程序控制PCI-6115,实现了高速线阵CCD数据采集,并且能够实时显示CCD波形、图像数据。实验结果表明采集的数据边缘特征清楚,该系统结合了FPGA和虚拟仪器技术的优势,驱动运行稳定,数据采集准确,程序可移植性强。     

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.     

CCD图像存贮与显示系统

本文介绍了在合成孔径雷达光学处理器上所加的一套CCD图像存贮与显示系统.该系统采用线阵CCD器件,对运动的图像采样,其输出信号经A/D变换后,在行同步逆程期间将数字信号逐行写入存贮器中去;在行同步正程期间再将数据读出,经假彩色编码及D/A变换后即可在彩色监示器上显示出滚动的假彩色图像.该系统除了能够即时观察图像之外,还为进一步数字图像处理提供了方便.     

基于USB2．0的高速图像采集系统的设计

随着数字多媒体技术的不断发展,数字图像处理技术被广泛应用于各种领域.计算机应用领域中,对如此大量的数据进行实时采集和传输的技术难度较大.针对这种情况,设计了基于通用串行总线USB的图像采集系统.利用基于SAA7111的图像转换电路,将CCD图像传感器的PAL信号转换成数字信号;开发了基于EZ-USB FX2的USB2.0接口电路,实现图像数据高速传输;完成了基于FPGA的控制电路,实现对整个系统的控制.     

基于FPGA的高速彩色线阵CCD实时图像采集系统

文中设计了一款彩色线阵CCD实时图像采集系统,选用FPGA作为主控芯片。该系统完成了线阵CCD传感器、模数转换芯片的驱动、数据采集与转换。转换后的数据通过FPGA预处理后,由USB2.0传输至上位机实现图像实时成像。结果表明:设计的彩色线阵CCD实时图像采集系统能够满足工业应用要求,每行像素点达2 098个,行频可达9 000 fps。     

等离子熔射成形射流温度场采集

等离子熔射成形过程中射流品质直接影响着粉末的熔融状态和飞行特性,从而影响了成形质量,因此射流品质诊断已成为该领域的重要研究课题之一.针对等离子射流高温、高速和能量集中等特点,采用CCD数据采集装置结合计算机图像处理技术,实现了熔射过程射流温度场的实时采集和处理.着重研究射流图像采集的基本原理,建立CCD实时图像采集试验系统,提出高温区数据采集方法,并对采集结果进行伪彩色处理.研究成果对实现熔射成形过程可视化和成形质量的实时反馈控制具有重要意义.     

基于MATLAB和高速CCD的多冲试验数据采集系统开发

材料在低应力多冲条件下的塑性变形表现出"趋表"的特点,塑性变形主要集中在表面以下2mm左右的区域.这一变形特点对多冲研究数据采集的精度提出了更高的要求,本文利用高速CCD结合MATLAB图像处理编程开发了一套多冲试验数据采集系统,利用该系统可以将数据采集精度提高到1.5μm,满足了多冲试验数据采集的要求.     

基于图像识别的数控曲线磨削在线检测研究

传统的曲线磨床是依靠光学投影来观察磨削状况的,无法采集和处理这些图像信息,也就无法实现在线检测和补偿.而用CCD采集图像,经过处理,就能够实现在线检测和补偿,从而达到更高的精度.首先介绍了在线检测系统的组成和原理.然后着重描述了通过外触发进行图像采集.在此基础上,分析了图像的标定、边缘检测等算法,最后给出了实验数据.结果表明基于CCD的在线检测系统能够满足数字化曲线磨床的精度和速度要求,提高了精度和生产效率.     

基于显微形貌重建的XLPE电缆绝缘料纯净度测量技术

本文针对交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘料纯净度检测的问题,研制了基于形貌重建的高速扫描测量系统.该测量系统采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片控制高速A/D转换器采集CCD数据,根据动态阈值压缩CCD扫描图像数据并对数据进行封装处理,在保留杂质信息的前提下大幅地减少了待处理数据.封装数据通过USB2.0接口传输至上位机进行分析、记录和杂质图像重建.实验证明此系统测量实时准确,杂质形貌信息恢复完好.该系统适用于XLPE电缆绝缘料的缺陷检测和形貌测量.     

基于CPLD硬件提升帧率的图像采集系统

目前的CCD图像采集系统中通常采用算法提升图像采集帧率,然而该技术所增加的不真实图像帧数据会导致图像质量下降。针对这一情况,提出了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)硬件提升帧率的图像采集方案,并开发了一套相应的硬件系统。该方案通过分析CCD(电荷耦合器件)器件ICX285AL的时序特征,采用压缩帧内消隐时间和提高像素输出速率的方法提升原始数据帧的产生速率实现帧率提升,新增加的帧是CCD图像采集器件实际采集得到的真实数据,可以保证图像的完整性和真实性。最后的测试结果表明,设计的硬件系统可行性高、性能稳定,可操作性强,可以推广到其他的CCD采集系统上。     

基于图像处理的光轴平行性检测系统研究

针对光电系统关键部件光轴平行性检测问题,开展光斑图像采集与检测数据分析的技术研究,建立基于 CCD 相机及 USB 图像采集卡的图像采集与处理硬件系统,通过计算机驱动 CCD 相机完成光斑图像采集,对采集到的光斑图像进行数字处理,得到光斑质心在靶平面的坐标值。根据光学成像原理,计算出该光电部件激光光轴偏差的角度值,得到光电系统光轴平行性的装调量,为光电部件光轴平行性装调提供检测及数据分析工具。     

Automated microscopy for electron tomography.

Instrumentation and methodology for the automatic collection of tomographic tilt series data for the three-dimensional reconstruction of single particles is described. The system consists of a Philips EM 430 TEM, with a Gatan 673 cooled slow-scan CCD camera and a Philips C400 microscope computer control unit attached. The procedure for data collection includes direct digital recording of the images on the CCD camera and the automatic measurement and correction of (a) image shifts resulting from tilting the specimen, (b) variation of defocus and (c) the eucentric height position of the specimen. Experiments are described illustrating the possibilities and limitations of automatic data collection. Data collection at a magnification of 30k shows that the exposure time of the specimen to the beam is reduced by a factor of 10-100 compared to manual operation of the TEM.     

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。     

高真空光刻样品CCD显微观察装置

介绍了利用光场控制中性原子束制作微细图形的基本原理。针对具体的实验系统 ,设计并建立了一套用于高真空系统中原子光刻样品的 CCD显微观察装置 ,该装置以CCD相机实时采样通过计算机自动图像处理直接显示和输出样品的微结构信息。与传统装置相比 ,该装置在实验初期摸索实验工艺参数方面具有非常重要的作用。     

基于二维光扫描的细长孔内壁疵病检测技术

细长孔内壁疵病检测是采用光学、机械、计算机等技术实现深孔内表面疵病的自动观察与检测.该测试系统由光扫描光学成像分系统、CCD摄像分系统、计算机控制及图像处理分系统等组成.被测面的反射像通过内窥镜成像在面阵CCD的光敏面上,CCD输出的视频信号经图像采集卡输入计算机,经图像拼接及图像处理,最终完成疵病的检测与尺寸测量,测量精度可达到0.2 mm.本文重点介绍了细长孔内壁疵病检测的原理、二维光扫描成像技术、图像拼接和图像处理技术,并对总体的检测精度进行了分析.该项检测技术不仅可计算出细长孔内壁疵病的面积大小、方位,还可检测出镀铬层脱落面的大小、方位,内壁裂纹的长度、方位等.     

基于S11639的紫外-可见光谱仪的设计

目前微型紫外光谱仪多采用背向减薄式或镀膜CCD作为感光元件,针对其价格昂贵的问题,提出了将高性价比的CMOS传感器芯片S11639应用于紫外-可见光谱仪中的设计方案,系统采用非对称性的切尔尼-特纳光学系统进行分光处理,利用STM32微处理器芯片配合复杂可编程逻辑器件CPLD来设计电路将数据上传到上位机,进行光谱图像显示。通过实验对比,验证了用该方案设计的微型紫外-可见光纤光谱仪,具有良好的紫外敏感性,频谱范围为200~900nm,分辨率可达1.5nm。     

基于ARM的数码复印机CCD图像信号的高速采集存储系统设计

数码复印机CCD单元的正确驱动及信号的高速采集存储和处理,是复印机整个复印过程中至关重要的环节。介绍了一种基于ARM和高速A／D的数码复印机CCD单元信号的高速采集存储系统,其中用CPLD来设计CCD的驱动,以ARM为主控制器,完成对CCD单元、高速A／D转换单元、高速存储单元的整体控制,使整个系统能够真正地高速同步工作,完成CCD图像信号的高速采集存储。     

基于图像处理技术的光纤准直器封装新方法

运用"可检测性"概念和Design For Test(DFT)方法,提出了一种基于图像处理技术的光纤准直器封装方法。在装配前利用机器视觉和数字图像处理技术保证插针到达正确相位,然后保持插针相位姿态不变插入不锈钢套筒,同时光纤插针做进给运动,以调节插针和自聚焦透镜在不锈钢金属套筒中的间隙,使插针快速地到达最佳装配位置,保证输出光功率最大。该系统主要由CCD摄像机、图像采集卡、系统控制和图象处理软件构成,由计算机控制其装配全过程。实验证明了该系统的有效性和实用性,其相位误差可控制在公差±3°内,满足光纤准直器装配精度要求。该封装方法已应用于生产,较大地提高了生产效率和产品合格率。     

指针式指示表自动检定仪的设计及应用

设计了一套基于图像识别的指针式指示表自动检定系统,该系统由CCD摄像头代替人眼采集指示表的图像,经过数学计算,得出指针在表盘上的示值,检定工作、数据处理均由计算机控制完成。测量实例说明该系统降低了操作人员的劳动强度及人为因素对检定精度的影响,具有准确性高、可靠性好、操作简方便、检定速度快等优点。     

微球动态涂敷状态实时监测系统的实现

设计一套新型的微球动态涂敷状态实时监测系统。利用QM-1显微望远系统和GDS-50摄影镜头相结合获得位于1.2m处25mm视场内直径为0.2mm~0.5mm的多个微球涂敷时的清晰像,视频处理系统采集微球的像,并用数字图像处理的方法对采集到的图像进行处理,有效区分背景、运动目标和静止目标。一旦发现有微球停止运动给出警告,实现涂敷作业的自动监视。