摘要：為提高CCD攝像機的成像質量，同時使鏡頭結構緊湊、小型化，在大視場光學鏡頭的設計中，引入標準二次曲面和偶次非球面。根據初級像差理論，分析了非球面的位置、初始結構參數的求解規律。通過理論計算和ZEMAX光學設計軟件的優化，給出工作波長為Q~Q7m、全視場角為80，相對孔徑為1：15的鏡頭設計實例。該鏡頭由7塊鏡片組成，包括一個標準二次曲面和兩個8次方非球面；在40p/mm空間頻率處的MTF值超過Q85，全視場畸變小于3%，像質優良。關鍵詞：CCD攝像機；大視場；光學鏡頭；非球面引言CCD攝像設備在圖像傳感領域的迅速發展，成為現代光電子學和測試技術中最為引人關注的研究熱點之一。在科研領域，由于CCD具有靈敏度高、噪聲低、成本低、小而輕等優點，已成為研究宏觀（如天體）和微觀（如生物細胞）現象不可缺少的工具。在國防軍事領域，CCD成像技術在微光、夜視及遙感應用中發揮著巨大的作用。總之，在各類光電成像領域中，它已逐步取代了真空攝像管的成像系統。
上傳時間： 2022-06-23
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CCD攝像頭電路圖
上傳時間： 2022-06-23
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CCD 和CMOS 的區別一、CCD 和CMOS 在制造上的主要區別是CCD 是集成在半導體單晶材料上，而CMOS 是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上，工作原理沒有本質的區別。CCD 只有少數幾個廠商例如索尼、松下等掌握這種技術。而且CCD 制造工藝較復雜，采用CCD 的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經過技術改造，目前CCD 和CMOS 的實際效果的差距已經減小了不少。而且CMOS 的制造成本和功耗都要低于CCD 不少，所以很多攝像頭生產廠商采用的CMOS 感光元件。成像方面：在相同像素下CCD 的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準確。而CMOS 的產品往往通透性一般，對實物的色彩還原能力偏弱， 曝光也都不太好， 由于自身物理特性的原因， CMOS 的成像質量和CCD還是有一定距離的。但由于低廉的價格以及高度的整合性， 因此在攝像頭領域還是得到了廣泛的應用。
上傳時間： 2022-06-23
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高性能低成本的圖像采集和處理系統在自動測量、設備檢測、安全監控等工業測控領域需求巨大。相比于CMOS圖像傳感器，CCD圖像傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制以及技術成熟度等方面具有明顯優勢。發達國家對于基于CCD圖像傳感器的高性能圖像采集和處理系統的開發已經具有了一定的經驗和成功先例，而在我國，相關的技術開發還比較薄弱。因此，通過對基于CCD圖像傳感器的高性能圖像采集和處理系統進行研究和開發，迅速掌握核心技術，積累必要的技術儲備和經驗，對滿足我國在相關領域的需求有著重要意義。本文研究了CCD圖像傳感器的發展歷程、結構及工作原理、性能特點，并與CMOS圖像傳感器進行了比較。詳細分析了SONY公司的大面陣CCD圖像傳感器，并以此器件為核心完成了圖像采集和處理系統的設計。選用CYPRESS公司的LC4256V型CPLD（Complex Programmable Logic Device）芯片和TI公司的MSP430F149型MCU（Micro Controller Unit）芯片共同構成系統的核心處理平臺。以CPLD為設計載體，使用Verilog硬件描述語言實現了驅動時序設計，完成了對CCD圖像傳感器的控制。對CYPRESS公司的CY7C68013型USB器件進行了固件程序、驅動程序和應用程序開發，實現了高速數據傳輸。硬件上采用了模塊化設計，并充分考慮了抗干擾措施。實際測試表明，上述系統工作穩定，具有良好的靈活性和可擴展性。
上傳時間： 2022-06-23
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機械工業是國民經濟的裝備部門，而標準化和計量測試是機械工業發展的基礎和先決條件。在機械制造中，精密加工必須靠精密的測量手段來保證，加工精度的提供與計量技術的發展水平密切相關。測量與控制是促進科技發展的一個重要因素。CCD（Charge Coupled Device），電荷耦合器件，是70年代初發展起來的新型半導體器件，其設計思想是由美國貝爾實驗室的Boyer與Smith于70年代提出]。二十多年來，CCD的研究取得了驚人的進展，特別是在傳感器應用方面發展迅速，已成為現代光電子學與現代測試技術中最活躍、最富有成果的新興領域之一。由于CCD具有自掃描、高分辨率、高靈敏度、重量輕、體積小、像素位置準確、耗電少、壽命長、可靠性好、信號處理方便、易于與計算機配合等優點，致使CCD光電尺寸測量的使用范圍和特性比現有的機械式、光學式、電磁式量儀優越得多。特別值得注意的是CCD尺寸測量技術是一種非常有效的非接觸檢測方法，它使加工、檢測和控制過程融為一體成為可能。利用CCD作為光敏感器件的激光三角法測量技術在非接觸尺寸、位置測量中得到了廣泛應用。它將激光束投射到被測物面所形成的漫反射光斑作為傳感信號，用透鏡成像原理將收集到的漫反射光匯集到CCD上形成像點，當入射光斑隨被測物面移動時，成像點在CCD上作相應移動，根據象移大小和傳感器的結構參數可以確定被測物面的位移量，若在物體兩邊同時測量就可以得到物體的厚度。
上傳時間： 2022-06-23
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文檔為線陣CCD高速圖像采集與處理系統總結文檔，是一份不錯的參考資料，感興趣的可以下載看看，，，，，，，，，，，，，
上傳時間： 2022-06-26
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低壓電器電弧運動過程三維成像理論及運動機理研究在國內外取得了一定的進展，但作為一種新型電弧研究方法，特別是對電弧運動可視化方面的研究尚處于起步階段，其技術涉及到電器學、數值計算、圖像處理、計算機科學等眾多學科領域，加之電弧復雜的非線性特性及其瞬時特性，導致測量研究的困難，在電弧機理、性能分析和模型設計等方面都還不夠成熟、完善。所以，在電弧模型理論研究、電器電磁機構的三維有限元分析、電器的計算機輔助設計、電弧動態特性研究等方面，存在大量的工作要做。對這些問題的深入研究，可以更好地認識電器觸頭在整個運動過程中極其復雜的電、熱、磁、機械等一系列現象。 為了從不同角度觀察分析電弧在滅弧室中的動態運動過程，本文在研究開關電器電弧圖像增強及運動過程三維可視化的基礎上，分析電弧形成機理、電弧特性和運動形態的基本理論，進一步考慮其模型特性和電弧等離子體磁壓縮效應，建立其運動數學模型。電弧圖像需要的處理主要有：圖像數字化、圖像平滑、圖像分割、圖像邊緣檢測、圖像增強。本文提出一種基于小波變換的圖像增強和直方圖的圖像增強算法，在保留電弧弧柱強特征的同時，突出顯示電器動觸頭圖像特征使增強后的電弧圖像適合人類的視覺特征，為電弧動態過程分析和電弧可視化模型的構建提供有效的分析基礎，并取得良好的電弧圖像增強效果。本文構造了基于比色測溫原理的電弧輻射拾取、圖像采集、同步控制、數據處理等硬件裝置，對試驗采集裝置進行了標定；將醫學上成功應用的計算機層析成像理論，應用于對電弧進行三維溫度場重建的研究，構造可單面陣CCD采集三組六路投影輻射強度的實驗裝置，通過對觸頭邊緣檢測的手段精確定位于不同光路中電弧的位置，對輻射拾取光路進行校準，編制了系統軟件，實現電弧三維溫度場的重建。研究數學模擬計算方法，提出了適合低壓電器電弧數學模型計算的方法。用計算機求解獲得以前依靠實驗才能獲得的開斷波形及運動過程，將理論分析、試驗研究和計算機仿真有機結合起來，使產品設計更加科學和準確，可以大大減少設計周期，減少試驗的盲目性和費用，有利于提高電器產品的技術性能，對于新產品開發，優化滅弧室設計及模擬實驗，具有十分重要的意義。
上傳時間： 2013-04-24
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印刷電路板( PCB)是集成各種電子元器件的信息載體，在各個領域得到了廣泛的應用。近年來隨著印刷電路板生產復雜度和產量的提高，傳統PCB缺陷檢測方式因接觸受限、高成本、低效率等因素，已經逐漸不能滿足現代檢測需要，因此研究實現一種PCB缺陷的自動檢測系統具有很大的現實意義和實用價值。 @@ 本論文根據機器視覺檢測理論，運用數字圖像處理技術，構建了一套PCB缺陷自動檢測系統方案。該系統主要由光照、CCD攝像機、圖像采集卡、運動控制臺及計算機圖像處理軟件組成。其中圖像處理軟件部分作為本論文的核心，著重研究了其關鍵功能模塊包括圖像預處理、閾值分割、圖像識別幾個部分算法的選擇與設計，并在MATLAB 7.0的環境下進行仿真。 @@ 運用現代成熟的數字圖像處理技術，本文實現了PCB缺陷的軟件檢測方案。在預處理模塊中，結合PCB板的特點運用圖像預處理手段得到高質量的PCB圖像。在閾值分割模塊中，實現了四種當前成熟的閾值分割算法，以得到特征清晰、低噪聲的PCB二值圖像。在識別模塊中結合電路板的短路、斷路、毛刺、缺損、空洞五大缺陷的特征，設計相應算法并予以實現，并提示缺陷信息。 @@關鍵詞：缺陷檢測；圖像預處理；圖像分割；圖像識別
上傳時間： 2013-06-23
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數字圖像處理技術是信息科學中近幾十年來發展最為迅速的學科之一。目前，數字圖像處理技術被廣泛應用于航空航天、通信、醫學及工業生產等領域中。數字圖像處理的特點是處理的數據量大，處理非常耗時，本文研究了在FPGA上用硬件描述語言實現圖像處理算法，通過功能模塊的硬件化，解決了視頻圖像處理的速度問題。隨著微電子技術的高速發展，FPGA為數字圖像信號處理在算法、系統結構上帶來了新的方法和思路。 本文設計的基于FPGA的圖像處理系統，是一個具有視頻圖像采集、圖像處理、圖像顯示功能的圖像處理系統。該系統采用Altera公司FPGA芯片作為中央處理器，由視頻解碼模塊、圖像處理模塊、視頻編碼模塊組成。模擬視頻信號由CCD傳感器送入，經視頻解碼芯片SAA7113轉換成數字視頻信號后，圖像處理模塊完成中值濾波和邊緣檢測這兩種圖像處理算法，視頻編碼芯片SAA7121將數字視頻信號轉換成模擬視頻信號輸出。 整個設計及各個模塊都在Altera公司的開發環境QuartusⅡ以及第三方仿真軟件Modelsim上進行了仿真及邏輯綜合。仿真結果表明，使用FPGA硬件處理圖像數據不僅能夠獲得良好的處理效果，處理速度也遠遠高于軟件法處理的方法。
上傳時間： 2013-04-24
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對弓網故障的檢測是當今列車檢測的一項重要任務。原始故障視頻圖像具有極大的數據量，使實時存儲和傳輸故障視頻圖像極其困難。由于視頻的數據量相當大，需要采用先進的視頻編解碼協議進行處理，進而實現檢測現場的實時監控。 @@ H．264/AVC(Advanced Video Coding)作為MPEG-4的第10部分，因其具有超高的壓縮效率、極好的網絡親和性，而被廣泛研究與應用。H．264/AVC采用了先進的算法，主要有整數變換、1/4像素精度插值、多模式幀間預測、抗塊效應濾波器和熵編碼等。 @@ 本文使用硬件描述語言Verilog，以紅色颶風 II開發板作為硬件平臺，在開發工具QUARTUSII 6．0和MODELSIM_SE 6．1B環境中完成軟核的設計與仿真驗證。以Altera公司的CycloneII FPGA(Field Programmable Gate Array)EP2C35F484C8作為核心芯片，實現視頻圖像采集、存儲、顯示以及實現H．264/AVC部分算法的基本系統。 @@ FPGA以其設計靈活、高速、具有豐富的布線資源等特性，逐漸成為許多系統設計的首選，尤其是與Verilog和VHDL等語言的結合，大大變革了電子系統的設計方法，加速了系統的設計進程。 @@ 本文首先分析了FPGA的特點、設計流程、verilog語言等，然后對靜態圖像及視頻圖像的編解碼進行詳細的分析，比如H．264/AVC中的變換、量化、熵編碼等：并以JM10．2為平臺，運用H．264/AVC算法對視頻序列進行大量的實驗，對不同分辨率、量化步長、視頻序列進行編解碼以及對結果進行分析。接著以紅色颶風II開發板為平臺，進行視頻圖像的采集存儲、顯示分析，其中詳細分析了SAA7113的配置、CCD信號的A/D轉換、I2C總線、視頻的數字化ITU-R BT．601標準介紹及視頻同步信號的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲、VGA顯示控制設計；最后運用verilog語言實現H．264/AVC部分算法，并進行功能仿真，得到預計的效果。 @@ 本文實現了整個視頻信號的采集存儲、顯示流程，詳細研究了H．264/AVC算法，并運用硬件語言實現了部分算法，對視頻編解碼芯片的設計具有一定的參考價值。 @@關鍵詞：FPGA；H．264/AVC；視頻；verilog；編解碼
上傳時間： 2013-04-24
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