摘要：随着CCD性能的不断提高，CCD技术在军、民用领域都得到了广泛的应用。介绍了TCDI501C线阵CCD的驱动电路设计，详细介绍了用VHDL完成的CCD图像传感器驱动时序设计和视频输出差分信号驱动电路的设计。关键词：线阵CCD；图像传感器：仪器仪表放大器；差分驱动1引言电荷耦合器件（CCD，Charge Couple Device）是20世纪60年代末期出现的新型半导体器件。目前随着CCD器件性能不断提高，在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛，CCD应用的前端驱动电路成本价格昂贵，而且性能指标受到生产厂家技术和工艺水平的制约，给用户带来很大的不便。CCD驱动器有两种：一种是在脉冲作用下CCD器件输出模拟信号，经后端增益调整电路进行电压或功率放大再送给用户；另一种是在此基础上还包含将其模拟量按一定的输出格式进行数字化的部分，然后将数字信息传输给用户，通常的线阵CCD摄像机就指后者，外加机械扫描装置即可成像。所以根据不同应用领域和技术指标要求，选择不同型号的线阵CCD器件，设计方便灵活的驱动电路与之匹配是CCD应用中的关键技术之一。
上传时间： 2022-06-23
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智能车辆，是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、电子、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。本系统以Freescalel6位单片机MC9S12DG128作为系统控制处理器，基于CCD传感器采集视频图像，通过对获得的图像进行处理分析，获得道路信息提取赛道黑线，并结合测速反馈实现对小车的闭环反馈控制，后轮驱动电机控制模换采用了模薪PID控制算法，充分的利用了内部提供的模糊推理机，文中介绍了赛车的硬件设计和软件设计，小车图像采集模块、转向模块和驱动模块的设计，以及摄像头工作机制和速度反馈的设计。通过对智能模型车系统设计、开发及研究，取得了一定的成果，但仍有不完善的地方，有待进一步深入研究。关键词：模糊PIDCCD图像采集测速反馈
上传时间： 2022-06-23
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$1.1前言光电自动检测技术在工业自动化生产中有着极其广泛和重要的用途。然而，目前产品零件尺寸的检测大多数是人工测量的接触式和静止测量，所以检测速度低，生产效率低，劳动强度大，远远跟不上目前自动化生产的需要。尤其在全面质量管理过程中，更需要先进的、智能的检测手段。目前，国内外常采用激光扫描光电线径测量4~，但是这种方法受电机的温度及振动的影响，扫描恒速度的限制，会产生高温使其降低寿命。我们研制的基于线阵CCD便携式非接触直径测量仪器正是适应当前社会自动化生产的急需而设计的，该测径仪是一种光、机、电一体化的产品。尤其适用于电缆、电线、玻璃管、轴类零件的外径测量，对保证产品质量，降低原材料消耗，降低生产成本，提高劳动生产率有着重大的经济效益和社会意义。
标签： ccd
上传时间： 2022-06-23
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嵌入式是近年来飞速发展的热点技术。嵌入式处理器和嵌入式操作系统不断推陈出新，使嵌入式系统的性能与日俱增。嵌入式系统能完成很多复杂的任务，而且具有成本低、功耗小和便携式的特点，所以它在很多领域已取代了通用计算机。使用嵌入式技术设计CCD成像系统可以使系统摆脱对计算机的依赖，省却信号的传输。本论文将嵌入式技术应用于CCD成像系统的设计，成功研制了以嵌入式系统为控制核心的线阵CCD光谱采集系统和科学级面阵CCD成像系统，验证了嵌入式技术设计实现CCD成像系统的可行性。这两套系统都以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为控制核心，无需依赖计算机，结构精巧，成本低，功耗小，具有便携式的特点，在光谱和微光成像实验中得到了理想的实验结果。本文详细介绍了它们的硬件结构和软件设计流程。论文从CCD的结构原理和信号特点出发，深入分析了CCD成像系统的设计要点，总结了传统成像系统的设计方法，在此基础上探讨了如何利用嵌入式系统来设计CCD成像系统。论文还介绍了嵌入式系统的开发方法，包括嵌入式处理器的介绍和选择依据，嵌入式处理器模块的使用方法，嵌入式操作系统（嵌入式Linux）下的程序开发方法。
上传时间： 2022-06-23
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随着图像采集系统的广泛应用，人们对CCD探测系统的要求日益提高。传统的CCD探测系统由于结构复杂，造价较高，已不能满足日益广泛的应用需要。本文设计了一套基于单片FPGA的小型化与经济化的CCD探测系统，能够满足空间光强的测量并实现光信号的识别和处理。本文研究了CCD探测系统的基本结构。设计了基于单片FPGA的CCD探测系统的硬件电路原理图，完成了硬件电路板制作与调试。系统FPGA选用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240，电路板采用双层板设计，实现了CCD探测系统的小型化与经济化的目标。利用FPGA器件实现了CCD驱动时序脉冲的设计、实现了单采样与相关双采样的控制程序设计，利用FPGA的数字信号处理功能实现了相关双采样的信号处理。基于FPGA的可编程特性，在不改变外部电路的基础上，通过程序的改变，对CCD驱动频率、模数转换器采样时刻的选择进行方便调节。系统与上位机的数据传输接口采用了网络传输方案，充分发挥了网络传输的远距离传输、远程访问、信息共享等优势，系统采用基于FPGA的Nios IⅡ嵌入式处理器系统，通过对其应用软件的开发，实现了系统与上位机之间数据的可靠性传输。
上传时间： 2022-06-23
上传用户：xsr1983
CCD常用知识总结随着CCD的不断发展，尤其典型的是当微光CCD向低照度方向发展时，噪声已经成为阻碍CCD进一步发展的障碍。噪声是CCD的一个重要参数，它是决定信噪比S/N（Singal/Noise）的重要因素，而同时信噪比又是各种数据参数中最重要的指标之一。随着CCD器件向小型化、集成化的不断发展，CCD光敏元数的增加势必减小光敏元的面积，从而降低了CCD的输出饱和信号。为扩大CCD的动态范围，就必须降低CCD的噪声（动态范围与噪声间的联系）。CCD工作时，在输入结构、输出结构、信号电荷存储和转移过程中都会产生噪声。噪声叠加在信号电荷上，形成对信号的干扰，降低了信号电荷包所代表的信息复原后的精度，并且限制了信号电荷包的最小值。CCD图像传感器的输出信号是空间采样的离散模拟信号，其中夹杂着各种噪声和干扰。CCD输出信号处理的目的是在不损失图像细节并保证在CCD动态范围内，图像信号随目标亮度线形变化是尽可能消除这些噪声和干扰。（选自《CCD降噪技术的研究》燕山大学工学硕士学位论文）
标签： ccd
上传时间： 2022-06-23
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1引言随着CCD技术的飞速发展，传统的时序发生器实现方法如单片机D口驱动法，EPROM动法，直接数字驱动法等，存在着调试困难、灵活性较差、驱动时钟频率低等缺点，已不能很好地满足CCD应用向高速化，小型化，智能化发展的需要。而可编程逻辑器件CPLD具有了集成度高、速度快、可靠性好及硬件电路易于编程实现等特点，可满足这些需要，而且其与VHDL语言的结合可以更好地解决上述问题，非常适合CCD驱动电路的设计。再加上可编程逻辑器件可以通过软件编程对其硬件的结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷，本文以东芝公司TCD1702C为例，阐述了利用CPLD技术，在分析其驱动时序关系的基础上，使用VHDL语言实现了CCD驱动的原理和方法。2线阵的工作原理及驱动时序分析TCD1702C为THOSHBA公司生产的一种有效像元数为7500的双沟道二相线阵CCD，其像敏单元尺寸为7um×7um×7um长宽高。中心距亦为7um.最佳工作频率IMHzTCD1702C的原理结构如图1所示。它包括：由存储电极光敏区和电荷转移电极转移栅组成的摄像机构，两个CCD移位寄存器，输出机构和补偿机构四个部分，如图1所示，
上传时间： 2022-06-23
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CCD（电荷耦合器件）的基本功能是将光学图像信号转变成一维以时间为变量的电压信号，广泛的应用于元件尺寸测量以及位置检测系统中。本课题背景是利用CCD检测带材边缘的位置信息，为后续的控制系统提供数据。在带钢轧制现场，光照强度浮动因数很多：例如，光源受污染；给光源供电的电压波动等都会造成光照条件的改变，影响测量的准确性，不利于提高系统的信噪比l。为了提高系统的测量精度和抗干扰性，需要实时改变CCD的光积分时间以补偿现场环境的影响。本文以TCD1501D型CCD芯片为例，分析了芯片的工作过程和驱动芯片的各个信号的要求，阐述了CCD驱动电路自适应的实现，最后给出了系统仿真结果。1TCD1501D型CCD的工作原理和驱动时序的产生1.1TCD1501D芯片的介绍TCDI501D4是一种高灵敏度、低暗电流、5000像元且内置采样保持电路的线阵CCD图像传感器。
上传时间： 2022-06-23
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本文提出了一种基于CCD的微型光谱仪的系统设计方案。该方案选用CCD为光谱测量的探测器，光学系统采用折叠Czerny-Turner结构设计，大大减少了光学系统的体积；在探测系统方面，以现场可编程逻辑门阵列（FPGA）EPW7032设计了CCD驱动和信号采集系统。在FPGA上采用了片上可编程（SOPC）技术，集成了NiosII软核UART、CPU等功能模块，整个系统只用一片FPCA资源开发了CCD驱动电路、A/D采样控制电路、USB驱动电路等模块，使整个光谱仪系统的实现了单芯片控制。完成了基于USB的微型光谱仪和PC机的通讯，并使用Labview开发了光谱采集和处理软件，实现对光谱仪的光谱数据处理、光谱谱线绘制、波长定标相关功能。最后，对本文的系统进行了相关实验，实验表明：按照该方案设计的微型光谱仪能同时对多个波长进行测量，整个光谱仪的体积重量达到了设计所要求的微型化、小型化。为了使CCD探测系统能检测到较宽的光谱范围，选择3694个像素的线阵CCD作为探测器件。采用CD专用A/D转换芯片M始X1101对CCD输出信号进行相关及模数转换处理，转换后的数字信号暂时储存在FPGA中，经处理后通过USB总线传送到上位机，由应用软件完成光谱数据进一步的分析、处理和显示。FPGA作为整个系统的核心，完成了CCD驱动时序、MAX1101采样时序和FT245BM（USB）芯片脉冲控制时序。
上传时间： 2022-06-23
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CCD（电荷耦合器）摄像头基本知识现在科学级的摄像头比前几年更尖端， 应用领域也更广了。在生物科学领域，从显微镜、分光光度计到胶文件、化学放光探测系统， 都用到了CCD 的摄像头。但是很多研究工作者对CCD 的指标仍云里雾里。下面对CCD 的一些常见指标进行表述。常见的CCD 一般指： CCD 摄像头和插在电脑的采集卡区别数字摄像头与模拟摄像头所有CCD 芯片都属于模拟的设备。当图像进入计算机是数字的。如果信号在摄像头、采集卡两部分完成数字化的，这个CCD 被认为是模拟CCD。数字摄像头事实上是由内置于摄像头的数字化设备完成数字化过程， 这样可以减少图像噪音。与模拟摄像头相比， 数字摄像头提高了摄像头的信噪比、增加摄像头的动态范围、最大化图像灰度范围。科学级的绝大多数的CCD 芯片都是由Kodak、Sony、SIT 制造。评价CCD 的基本指标信噪比SNR 真实体现摄像头的检测能力。所有的CCD 摄像头的厂家为提高摄像头的性能， 都尽力使信号（可达到满井电子的数目） 最大同时尽可能减少噪音。
上传时间： 2022-06-23
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