高速线阵CCD图像数据采集系统的研究.pdf

⑧天洋大薯硕士学位论文学科专业:作者姓名:指导教师:天津大学研究生院年光学工程勤刘文耀教授王中国近代第一所大学口
中文摘要视觉信息占人类五官接收信息总量的%,图像传感器可以扩展人类的视觉范围。随着信息时代的到来,图像传感器越来越多地应用于科学研究及生产生活中。目前主要的有枷翊ǜ衅鳌像传感器、枷翊ǜ衅骷叭鹊缤枷翊ǜ衅鳌F渲校珻图像传感器以其卓越的性能广泛应用于高精度测量、检测、图像分析、光谱探本文简要介绍了枷翊ǜ衅鳌⑹窒嗷⑼枷癫杉ǖ姆⒄现状,对线阵枷翊ǜ衅鞯挠τ媒辛搜芯浚韵哒驝图像传感器为例建立了一套图像数据采集系统。酝枷翊ǜ衅饔τ弥械墓庠囱≡裎侍饨辛颂教郑疍数据采集卡并对、涌诜桨傅难≡窠晗附樯芰嘶贓并行接口疍数据采集卡的软硬件设计;⒌耐枷袷莶杉低秤τ糜诳矸泄饨浩谋砻嫒毕菁觳中,设计了基于灰度数学形态学的快速检测算法。关键词:图像传感器,驱动器,⑿薪,芟撸叶仁测等领域。论文的主要内容包括以下几个方面:晗附樯芰讼哒驝芯片的工作原理并采用的为其设计驱动器:杓屏行了讨论;訳总线、刂菩酒难≡窠辛瞬觯⒁訡的件程序及设备驱动程序的编写进行了研究;
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学位论文作者签名:≥薹痧学位论文作者签名:参爹为签字日期:辳年¨月,独创性声明学位论文版权使用授权书,涨┳秩掌冢何冢,不包含为获得云注太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料,与我‘竟ぷ鞴本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大签字日期:上即本人声明所成交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究骱腿〉玫难芯砍晒了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采影印、缩印或扫描的复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名,,月
第一章绪论枷翊ǜ衅鞯姆⒄褂胂肿础图像传感器是将光学图像转换成一维时序信号的器件,包括真空管图像传感器、半导体集成图像传感器和扫描型图像传感器等。其中,真空管图像传感器主要包括电子束摄像管、像增强管与变相管等;半导体集成图像传感器主要以4怼K孀攀爰际酢氲继逯圃旒际酢光电子技术以及网络的迅速发展,半导体集成图像传感器逐渐取代了真空管图像传感器,成为图像传感器的主流。,之后经多年发展,从初期的数万像元已经发展至目前的数千万像元。7治O哒朊阵两种,其中,线阵惴河τ糜谕枷裆橐恰⒋婊电影放映机中的高品质的还音设备及工业非接触尺寸检测、控制等领域,而面阵饕Sτ糜谑胂嗷,医用、公安与工业内窥镜系统,道路、交通与保安监视系统,工业非接触尺寸检测、航空、航天等领域的图像传感与控制。ǜ衅髌毡榫哂幸韵掠诺悖呓馕龆合裨5拇笮∥N⒚琢考叮杉觳与识别精细物体的细节。线阵南裨J看到幻嬲釉缙趌寸、寸、寸、寸到最近推出的寸,像元数目也从初期的数万增加到现在的数千万像元,如加拿大旧杓驮肷高灵敏度:哂泻艿偷氖涑鲈肷桶能检测到图像信号,使挠τ檬芑肪彻獾挠跋旖闲:同时检测及分辨强光和弱、制作的×像元的面阵酒电流,因此提高了信噪比庇志吒吡槊舳龋艿驼斩认乱段Э
形成视频脉冲信号。图5ヂ肥湔祭嫉崩既祭嫉弊R普四囤⋯⋯,提高系统环境的使用范围,不因亮度差异大而造成信号反差现象。己玫南咝蕴匦:入射光源强度和输出信号大小成良好的线性关系,不会损失物体图像信息,降低图像信息补偿与处理;恍矢汉芪⑷醯娜肷涔庹丈都能被记录下来,,可以侦测出黑夜远处的景物。竺婊泄豪冒氲继寮际跻芽芍圃齑面积的缂幽么驞公司生产的..器件的像敏面积为×纫幻涝5挠脖一挂4笮矶啾丁6唇起来的面阵丫糜诠M毒怠馄紫煊汗馄紫煊Ψ段г对冻人眼的可视范围,为3<腃的光谱响应范围为寤⒅亓壳幔篊具备体积小且重量轻的特性,因此,可容易地装置在人造卫星及各式导航系统上:凸那沂艿绱懦〉挠跋旖闲。线阵梢灾苯咏晃庑畔⒆;晃J悠敌藕攀涑觯话惴治单路、双路、三路和多路输出形式。ヂ肥涑鱿哒驝在单路输出线阵峁怪校饷羟妥R魄即移位寄存器是分开的,移位寄存器被遮蔽。在光积分周期里,光栅电极电压为高电平,光敏区在光的作用下产生光生电荷并存放于光敏缛菔期中。转移栅控制光电荷从光敏阵列到移位寄存器间的转移。在转移脉冲到来时,信号电荷并行转移到移位寄存器中。最后,在时钟脉冲的作用下,逐一移出器件,出线阵峁故疽馔肌U庵纸峁沟R拼问唷⑿实汀⒌髦拼ǖ函数喜睿视糜谙裨=仙俚钠骷的成本。图ヂ肥涑鱿哒驝结