超高像素CCD圖像采集系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、電荷耦合器件(CCD)是目前應用較廣的光電成像器件，基于CCD的圖像采集系統(tǒng)在軍事，航天，醫(yī)學，化工等領域有著廣泛的應用，在目前市場上的CCD以百萬級像素為主，而千萬像素的CCD在圖像采集和處理系統(tǒng)中的應用還停留在實驗室階段，一般只在特殊的項目中有所采用。 在實現(xiàn)千萬級超高像素CCD的圖像采集系統(tǒng)的時候，最大的困難和瓶頸就是超大數(shù)據(jù)量的處理和傳輸。本文引入了并行處理的概念，提出了一種新型的CCD并行多路輸出的驅動電路，將數(shù)據(jù)量分

2、成四路子系統(tǒng)，利用這四路子系統(tǒng)并行轉換、傳輸和處理的技術，成功的解決了系統(tǒng)在數(shù)據(jù)量和處理能力之間的瓶頸。 以此為基礎，本文還進行了系統(tǒng)其它部分的電路原理圖設計和PCB板設計；在掌握和熟悉USB總線協(xié)議后，對系統(tǒng)進行了軟件編程，使之實現(xiàn)既定的功能；最后進行了系統(tǒng)的調試和采集試驗，調試分數(shù)據(jù)傳輸和圖像采集兩個部分，圖像采集試驗表明本系統(tǒng)在電路上是確實可行，并且實現(xiàn)了既定的功能。 論文的第一章闡述了本課題的背景，本論文研究的主

3、要內容和意義；第二章介紹了基于超高像素CCD的圖像采集系統(tǒng)；第三章結合系統(tǒng)的原理框圖和細化后的結構框圖，提出和分析了本系統(tǒng)的硬件電路設計方案；第四章主要介紹了在開發(fā)本系統(tǒng)時用到的兩個基本協(xié)議，USB協(xié)議和ⅡC協(xié)議；第五章是系統(tǒng)的軟件部分設計，主要闡述了USB設備的的軟件設計流程；第六章是誤差來源分析和實驗結果，先闡述了本系統(tǒng)可能存在的誤差來源，最后介紹了系統(tǒng)調試過程和實驗結果；第七章對整個系統(tǒng)進行了總結并提出了的可改進的地方。