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本文首先對(duì)黑體輻射理論和雙波段比值測(cè)溫理論進(jìn)行研究，探討在近紅外區(qū)域?qū)Ω邷貭t窯進(jìn)行比值測(cè)溫的可行性；針對(duì)工業(yè)高溫爐窯輻射的峰值位置在中紅外區(qū)域，近紅外區(qū)域的輻射仍然比較低，且普通ccd在近紅外區(qū)域響應(yīng)很低的狀況，綜合考慮后選擇近紅外增強(qiáng)型ccd作為探測(cè)器；根據(jù)所選ccd本文設(shè)計(jì)了一套完整的雙波段測(cè)溫系統(tǒng)的硬件框架，由Sony公司的近紅外增強(qiáng)型黑白ccdICX255AL，10位輸出模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9991、帶有USB接口的可編程增強(qiáng)型8051處理器芯片Cy7c68013和EEPROM存儲(chǔ)器等完成功能，并提出雙波段測(cè)溫?cái)z像機(jī)的分束和濾光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案；由于光學(xué)分束鏡和濾光片都需要定制鍍膜，本文首先設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)是單波段系統(tǒng)，本系統(tǒng)的硬件電路有兩塊線路板：以ICX255ALccd和AD9991為核心的圖像采集板和帶USB接口的8051處理器芯片Cy7c68013為核心的控制板，這兩塊PCB均為2層電路板；還開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的固件程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序，對(duì)所設(shè)計(jì)的各個(gè)功能模塊分別進(jìn)行了測(cè)試和調(diào)試，計(jì)算機(jī)能通過(guò)USB口讀取圖像并在屏幕上顯示，獲得了良好的效果；由于本文設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)實(shí)際上是單波段的，為了驗(yàn)證雙波段測(cè)溫的效果，本文采用ASD FieldSpec HandHeld型光譜儀測(cè)量模擬黑體輻射源（工業(yè)爐密的爐膛也是個(gè)近似黑體輻射源）的輻射，用測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)模擬計(jì)算，獲得了良好的測(cè)溫效果。
標(biāo)簽： ccd usb 測(cè)溫?cái)z像機(jī)
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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基于FPGA的線型ccd高速驅(qū)動(dòng)采集一控制板設(shè)計(jì)摘要：線型ccd圖像傳感器在工業(yè)檢測(cè)、圖像測(cè)量和機(jī)器視覺(jué)等方面有著廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)ccd測(cè)量應(yīng)用系統(tǒng)中的前端處理、驅(qū)動(dòng)控制和信號(hào)采集，設(shè)計(jì)制作了一款基于FPGA的高速驅(qū)動(dòng)采集 體化控制板。該控制板選用了Altera公司的Cyclone系列FPGA和TI公司的專(zhuān)用圖像信號(hào)處理芯片VSP5010，由FPGA對(duì)VSP5010進(jìn)行配置，生成雙路ccd驅(qū)動(dòng)脈沖，控制接收A/D變換后的圖像數(shù)據(jù)，并以適當(dāng)?shù)慕涌诜绞綄⒉杉瘮?shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)以便進(jìn)行后期處理。該控制板將ccd的驅(qū)動(dòng)脈沖產(chǎn)生和圖像數(shù)據(jù)采集集于一體，有效簡(jiǎn)化了ccd測(cè)量應(yīng)用系統(tǒng)前端的外部電路設(shè)計(jì)，提高了圖像數(shù)據(jù)采集速率和質(zhì)量，并具有靈活性強(qiáng)，易于擴(kuò)展等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：線型ccd：FPGA：AFE：驅(qū)動(dòng)：數(shù)據(jù)采集
標(biāo)簽： fpga ccd 高速驅(qū)動(dòng)采集
1前言光譜儀是測(cè)量光源和物質(zhì)光譜特性的重要裝置，它在顏色顯示，視覺(jué)效果比對(duì)和生物化學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，電荷耦合器件ccd取得了飛速的發(fā)展，工藝日趨完善，已能批量制造完全沒(méi)有缺陷的高可靠性低成六的ccd芯片，這種器件有很寬的光譜響應(yīng)特性，完全可以代替感光乳劑，應(yīng)用在光譜測(cè)量上"，因此，設(shè)計(jì)出配合ccd光譜儀器使用的光學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)于儀器的小型化有著重大的意義.2微型ccd光譜儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1光柵的選擇與設(shè)計(jì)在光譜儀核心元件分光器件的發(fā)展歷程中，經(jīng)歷了色散校鏡到衍射光柵到采用干涉調(diào)制元件和信息變換技術(shù)的演化。近年來(lái)聲光調(diào)造器件AOTF的技術(shù)和應(yīng)用也有了很大發(fā)展，沒(méi)有機(jī)械活動(dòng)件，全固態(tài)、電子調(diào)諸.結(jié)構(gòu)小而牢周，可承受震動(dòng)沖擊等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其具有明顯的技術(shù)和應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)力2.3。本設(shè)計(jì)中選擇閃耀光柵。因?yàn)楣馀锱c其他分光元件相比較，有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，光柵的角色散率幾乎和波長(zhǎng)無(wú)關(guān)，這對(duì)光譜的波長(zhǎng)測(cè)量很有利。其二，光棚的分辨率比棱鏡大，價(jià)格也較低，其三，光柵不受材料透過(guò)率的限制，它可以在整個(gè)光學(xué)光譜區(qū)中應(yīng)用。
標(biāo)簽： ccd 光譜儀器 光學(xué)結(jié)構(gòu)
摘要：本文介紹了一個(gè)基于ARM的線性ccd高速采集系統(tǒng)，系統(tǒng)中選擇了高速線性ccd和高速ADC，因?yàn)锳DC的采祥速度相對(duì)ARM的工作時(shí)鐘頻率較慢，所以使用CPLD和FIFO作為A/D和ARM之間的1/0接口，它使電路工作在更加平穩(wěn)、簡(jiǎn)潔而易丁控制，同時(shí)也提高了ARM的工作效率。為了提高通信速度，這里采用通用申行總線（USB）技術(shù)米與PC進(jìn)行通信。ARM是用來(lái)控制主處理器的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)傳輸。結(jié)果證明，整個(gè)系統(tǒng)能高效運(yùn)作。該系統(tǒng)可應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)采集及多路模擬信號(hào)的工作環(huán)境下。1引言在電氣化鐵路，為了擴(kuò)大對(duì)電力機(jī)車(chē)受電弓的壽命，所以要使受電弓滑塊磨損均勻，接觸線的直線段（電氣化鐵路供電線）排列為曲折路線（彎段被安排成折線的形式）。之間的接觸線的定位點(diǎn)和受電弓軌道中心線距離稱(chēng)為錯(cuò)開(kāi)值，這是一種接觸線的關(guān)鍵指標(biāo)。錯(cuò)開(kāi)值是不可忽視的，這個(gè)值過(guò)小會(huì)影響到受電弓滑塊磨損的均勻性，從而影響到延長(zhǎng)使用壽命的目的，然而，在某些情況下（比如陷入了激烈的風(fēng)中），造成大范圍的在屋部的橫向運(yùn)動(dòng)（并且速度越快，受電弓的左右擺動(dòng)越劇烈），按觸線將在某些部分將會(huì)超過(guò)受電弓的有效工作長(zhǎng)度，從而使錯(cuò)開(kāi)，接觸線值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的錯(cuò)開(kāi)值，導(dǎo)致了當(dāng)前連接的破壞，甚至導(dǎo)致了會(huì)產(chǎn)生受電弓事故的錯(cuò)識(shí)運(yùn)行。受電馬與滑觸線發(fā)生故障，將導(dǎo)致列車(chē)正常運(yùn)行的中斷，從而對(duì)鐵路運(yùn)輸產(chǎn)生嚴(yán)亞的影響。為了避免這些情況，錯(cuò)開(kāi)伯及其變化應(yīng)經(jīng)常性地予以測(cè)試。因此，一個(gè)機(jī)車(chē)的接觸線式在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及與其配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，它的工作是實(shí)時(shí)地、迅速地計(jì)算錯(cuò)開(kāi)值。
標(biāo)簽： arm ccd 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2022-06-23
上傳用戶(hù)：kingwide
摘要：隨著ccd性能的不斷提高，ccd技術(shù)在軍、民用領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。介紹了TCDI501C線陣ccd的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了用VHDL完成的ccd圖像傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)序設(shè)計(jì)和視頻輸出差分信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：線陣ccd；圖像傳感器：儀器儀表放大器；差分驅(qū)動(dòng)1引言電荷耦合器件（ccd，Charge Couple Device）是20世紀(jì)60年代末期出現(xiàn)的新型半導(dǎo)體器件。目前隨著ccd器件性能不斷提高，在圖像傳感、尺寸測(cè)量及定位測(cè)控等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，ccd應(yīng)用的前端驅(qū)動(dòng)電路成本價(jià)格昂貴，而且性能指標(biāo)受到生產(chǎn)廠家技術(shù)和工藝水平的制約，給用戶(hù)帶來(lái)很大的不便。ccd驅(qū)動(dòng)器有兩種：一種是在脈沖作用下ccd器件輸出模擬信號(hào)，經(jīng)后端增益調(diào)整電路進(jìn)行電壓或功率放大再送給用戶(hù)；另一種是在此基礎(chǔ)上還包含將其模擬量按一定的輸出格式進(jìn)行數(shù)字化的部分，然后將數(shù)字信息傳輸給用戶(hù)，通常的線陣ccd攝像機(jī)就指后者，外加機(jī)械掃描裝置即可成像。所以根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)指標(biāo)要求，選擇不同型號(hào)的線陣ccd器件，設(shè)計(jì)方便靈活的驅(qū)動(dòng)電路與之匹配是ccd應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
標(biāo)簽： ccd 圖像傳感器 驅(qū)動(dòng)電路
機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛，工業(yè)相機(jī)（機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的“眼睛”）作為整個(gè)系統(tǒng)中處于核心的部件，要求有較高的圖像質(zhì)量和較高的傳輸速度，然而成本也相應(yīng)的增加。目前嵌入式機(jī)器視覺(jué)控制器大都是留有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)協(xié)議接口。在這樣的控制器系統(tǒng)上構(gòu)建機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，需要購(gòu)買(mǎi)昂貴的標(biāo)準(zhǔn)接口ccd相機(jī)，提高了機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)構(gòu)建的成本。由此可見(jiàn)，減少相機(jī)成本是減少整個(gè)機(jī)器視覺(jué)控制系統(tǒng)成本的一個(gè)有效途徑.本課題研發(fā)了一款適用于嵌入式機(jī)器視覺(jué)測(cè)控一體機(jī)的ccd工業(yè)相機(jī)，相機(jī)與控制器之間的接口沒(méi)有采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)總線協(xié)議，而是設(shè)計(jì)了一種自定義并口協(xié)議，充分的將ccd相機(jī)與控制器融合于一體，節(jié)約了購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)接口ccd相機(jī)的成本。本課題設(shè)計(jì)難點(diǎn)是：（1）理解復(fù)雜的ccd時(shí)序，并配置AD9929以產(chǎn)生ccd驅(qū)動(dòng)時(shí)序；（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速捕捉并能夠保證圖像顯示質(zhì)量。本課題設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)部分組成：ccd驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和高速ccd圖像捕捉.ccd驅(qū)動(dòng)電路采用專(zhuān)用的ccd驅(qū)動(dòng)信號(hào)處理芯片AD9929，這樣簡(jiǎn)化了ccd信號(hào)模擬前端設(shè)計(jì)，提高了設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。高速ccd數(shù)據(jù)捕捉的實(shí)現(xiàn)采用的是DSP+FPGA架構(gòu)，有三部分組成：FPGA的模塊設(shè)計(jì)、DSP的PDT方式數(shù)據(jù)傳輸和基于DNK的以太網(wǎng)設(shè)計(jì)。其中，F(xiàn)PGA模塊設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）作為后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木彌_區(qū)：（2）作為DSP的外設(shè)控制ccd圖像數(shù)據(jù)采集與DSP PDT傳輸同步.DSP相關(guān)設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，與上位機(jī)通信以及在上位機(jī)上圖像顯示。測(cè)試結(jié)果表明，該相機(jī)圖像清晰度高，傳輸速快，達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果，成功的將ccd相機(jī)融入了嵌入式機(jī)器視覺(jué)測(cè)控一體機(jī)中.
標(biāo)簽： fpga ccd 工業(yè)相機(jī)
智能車(chē)輛，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動(dòng)駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、電子、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。本系統(tǒng)以Freescalel6位單片機(jī)MC9S12DG128作為系統(tǒng)控制處理器，基于ccd傳感器采集視頻圖像，通過(guò)對(duì)獲得的圖像進(jìn)行處理分析，獲得道路信息提取賽道黑線，并結(jié)合測(cè)速反饋實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)的閉環(huán)反饋控制，后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制模換采用了模薪PID控制算法，充分的利用了內(nèi)部提供的模糊推理機(jī)，文中介紹了賽車(chē)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，小車(chē)圖像采集模塊、轉(zhuǎn)向模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)，以及攝像頭工作機(jī)制和速度反饋的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)智能模型車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及研究，取得了一定的成果，但仍有不完善的地方，有待進(jìn)一步深入研究。關(guān)鍵詞：模糊PIDccd圖像采集測(cè)速反饋
標(biāo)簽： ccd 智能小車(chē)
本文主要針對(duì)ccd相機(jī)中的數(shù)據(jù)采集、傳輸及顯示的需要，設(shè)計(jì)了基于USB的相應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作包括硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件部分選用了Cypress公司的CY7C68013A作為USB通訊芯片，負(fù)責(zé)接收由A/D轉(zhuǎn)換得到的圖像數(shù)據(jù)，并通過(guò)其實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)之間的USB數(shù)據(jù)通信。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作難點(diǎn)是系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，包括固件程序、USB驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)三部分。其中，固件程序在Keil uVision2環(huán)境中開(kāi)發(fā)；而USB驅(qū)動(dòng)程序則通過(guò)編寫(xiě)inf驅(qū)動(dòng)文件和設(shè)計(jì)GPIF波形，對(duì)CY7C68013A的GPIF（通用可編程接口）進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了硬件上的識(shí)別和數(shù)據(jù)的高速傳輸；PC機(jī)上的應(yīng)用程序利用Visual C++.net2003開(kāi)發(fā)，通過(guò)調(diào)用EZ-USB FX2LP的CyUSB.sys驅(qū)動(dòng)文件和CyAPL.lib程序庫(kù)，完成了與硬件之間的數(shù)據(jù)傳輸，并能夠在應(yīng)用程序主界面上顯示所采集的圖像信息。本文最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，并與國(guó)外產(chǎn)品作了對(duì)比。測(cè)試的各性能參數(shù)結(jié)果表明采用USB實(shí)現(xiàn)ccd和主機(jī)之間的通訊，滿(mǎn)足了相機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)快速穩(wěn)定傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，同時(shí)也符合了相機(jī)操作簡(jiǎn)單方便的實(shí)用性要求。
標(biāo)簽： usb ccd 相機(jī)系統(tǒng)
$1.1前言光電自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中有著極其廣泛和重要的用途。然而，目前產(chǎn)品零件尺寸的檢測(cè)大多數(shù)是人工測(cè)量的接觸式和靜止測(cè)量，所以檢測(cè)速度低，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上目前自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。尤其在全面質(zhì)量管理過(guò)程中，更需要先進(jìn)的、智能的檢測(cè)手段。目前，國(guó)內(nèi)外常采用激光掃描光電線徑測(cè)量4~，但是這種方法受電機(jī)的溫度及振動(dòng)的影響，掃描恒速度的限制，會(huì)產(chǎn)生高溫使其降低壽命。我們研制的基于線陣ccd便攜式非接觸直徑測(cè)量?jī)x器正是適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)自動(dòng)化生產(chǎn)的急需而設(shè)計(jì)的，該測(cè)徑儀是一種光、機(jī)、電一體化的產(chǎn)品。尤其適用于電纜、電線、玻璃管、軸類(lèi)零件的外徑測(cè)量，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低原材料消耗，降低生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。
標(biāo)簽： ccd
嵌入式是近年來(lái)飛速發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)。嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)不斷推陳出新，使嵌入式系統(tǒng)的性能與日俱增。嵌入式系統(tǒng)能完成很多復(fù)雜的任務(wù)，而且具有成本低、功耗小和便攜式的特點(diǎn)，所以它在很多領(lǐng)域已取代了通用計(jì)算機(jī)。使用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)ccd成像系統(tǒng)可以使系統(tǒng)擺脫對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴(lài)，省卻信號(hào)的傳輸。本論文將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于ccd成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成功研制了以嵌入式系統(tǒng)為控制核心的線陣ccd光譜采集系統(tǒng)和科學(xué)級(jí)面陣ccd成像系統(tǒng)，驗(yàn)證了嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)ccd成像系統(tǒng)的可行性。這兩套系統(tǒng)都以嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為控制核心，無(wú)需依賴(lài)計(jì)算機(jī)，結(jié)構(gòu)精巧，成本低，功耗小，具有便攜式的特點(diǎn)，在光譜和微光成像實(shí)驗(yàn)中得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文詳細(xì)介紹了它們的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)流程。論文從ccd的結(jié)構(gòu)原理和信號(hào)特點(diǎn)出發(fā)，深入分析了ccd成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，總結(jié)了傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上探討了如何利用嵌入式系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)ccd成像系統(tǒng)。論文還介紹了嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法，包括嵌入式處理器的介紹和選擇依據(jù)，嵌入式處理器模塊的使用方法，嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式Linux）下的程序開(kāi)發(fā)方法。
標(biāo)簽： 嵌入式 ccd
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