線陣CCD在線實(shí)時(shí)測(cè)徑系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對(duì)測(cè)量技術(shù)提出了新的要求,要求測(cè)量?jī)x器能實(shí)時(shí)快速準(zhǔn)確地對(duì)被測(cè)工件的尺寸進(jìn)行測(cè)量,并且為了避免被測(cè)工件在測(cè)量過程因與測(cè)量?jī)x器接觸而產(chǎn)生損傷,還要求測(cè)量?jī)x器能夠進(jìn)行非接觸測(cè)量。通過對(duì)非接觸測(cè)量技術(shù)和CCD應(yīng)用技術(shù)的研究,本課題設(shè)計(jì)了以CCD為圖像傳感器、STM32為主控芯片的非接觸在線實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。
　　本文主要從兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),光路部分和電路部分。在設(shè)計(jì)光路時(shí),通過查閱文獻(xiàn)對(duì)比各種光路方案,最終選擇成像放大

2、光路,將被測(cè)工件的尺寸信息經(jīng)過透鏡成像的方法,成像在CCD的光敏面上。電路部分主要包括電源模塊、CCD模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和USB數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)中的電源模塊利用升壓芯片及電源轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)了通過一根USB數(shù)據(jù)線對(duì)各個(gè)不同電壓要求的芯片供電的功能。CCD模塊中,利用STM32強(qiáng)大的控制功能的定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序的設(shè)計(jì),得到了很好的驅(qū)動(dòng)時(shí)序波形。數(shù)據(jù)處理模塊中選用具有相關(guān)雙采樣及濾波放大功能的AD9945高精度快速數(shù)12位模

3、轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換,它可以消除了CCD數(shù)據(jù)信號(hào)中的復(fù)位脈沖信號(hào),也能抑制CCD固有的暗電流噪聲信號(hào),并可以對(duì)CCD的輸出信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)傳輸模塊中采用USB總線與上位機(jī)進(jìn)行通信,它支持熱插拔,使用比串口等更加方便快速,它將AD9945處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中進(jìn)行保存和顯示。
　　最后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化處理,從數(shù)據(jù)中提取出被測(cè)工件像的左右邊緣數(shù)據(jù),對(duì)這兩組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行曲線擬合,然后求其一階導(dǎo)數(shù),得到左右邊界點(diǎn),通