基于FPGA的高速长线阵CCD驱动电路

高速长线阵CCD相机主要用于航天推扫系统等高速图像数据的采集。本文以DALSA公司生产的IL-P4线阵CCD为例,研究了一种基于FPGA的高速线阵CCD驱动电路的设计方法,首先,分析了线阵CCD的基本结构和工作原理,并阐述了IL-P4驱动信号的时序要求。在ISE 13.4开发系统上,运用Verilog描述的分频器,设计了基于Xilinx公司的Spartan 3E平台的驱动电路。最后,采用ISIM软件进行仿真,并用示波器测试出FPGA输出的驱动脉冲。仿真和实验结果表明,FPGA输出结果完全符合IL-P4的高速驱动信号时序要求。本研究对长线阵高速CCD驱动电路的设计与实现具有较好的参考价值。     

基于FPGA的线阵CCD驱动器设计

介绍一种基于FPGA设计线阵CCD器件TCD1208AP复杂驱动电路和整个CCD的电子系统控制逻辑时序的方法,并给出时序仿真波形.工程实践结果表明,该驱动电路结构简单、功耗小、成本低、抗干扰能力强,适应工程小型化的要求.     

线阵CCD航空遥感模拟器的研究

为克服线阵CCD航空遥感器研制周期较长、无法进行前期系统联调工作的困难,设计了一种基于VC界面与现场可编程器件FPGA的线阵CCD航空遥感模拟器.整个系统通过VC仿真界面作为人机操作平台,完成指令、信息的交互;以FPGA作为模拟线阵CCD相机的核心器件,根据相应的指令和行同步信号、帧同步信号,按照线阵CCD相机的输出时...     

基于Ethernet的线阵CCD数据采集系统

设计了一种基于Ethernet的线阵CCD数据采集系统,通过FPGA对线阵CCD输出的数据进行采集,并通过在FPGA生成的nios2软核中移植μClinux构建具有网络功能的嵌入式系统,然后通过Ethernet将线阵CCD数据传输到上位机.详细介绍了整个数据采集系统的硬件系统和软件,系统的设计和上位机接收软件的设计.实现了基于Ethernet线阵CCD图像采集,传输以及图像的接收.     

CCD线阵象传感器

一、引言CCD线阵象传感器广泛用于传真,光符识别(OCR)、工业测量等办公室自动化(OA)和工厂自动化(FA)领域.尤其是作为读取传真原稿的光电变换器件正趋向实用化.最近,传真技术向高分辨率和高速方向迅速发展,从而对读取速度更快的多象素CCD线阵象传感器产生了迫切的需求.此外利用其高精度,高分辨特性,CCD还广泛用于工件尺寸、形状、厚度、位置及缺陷等的非接触式测量与检验.     

用线阵CCD对高速运动物体的检测

用线阵ＣＣＤ对高速运动物体检测传感头，为防止图像模糊必需提高行扫频率，然而提高行扫频率必然使曝光的积分时间缩短，检测灵敏度降低。本文介绍解决高速目标检测的行扫频率与检测灵敏度这一对矛盾的两种可行的解决办法，即选用ＴＤＩ器件或采用脉冲曝光法。     

线阵CCD筛选电路的设计与研究

航天任务中,为保证低等级器件的可靠性需要对其进行筛选。针对Kodak公司的商用CCD探测器KLI-2113,设计了可供12片CCD同时进行老炼试验的筛选电路,通过对各驱动信号的频率、宽度和相互位置关系的仔细调试,获得了满足信噪比要求的数字图像。在此基础上,针对12片CCD进行了老炼试验,试验结果表明,器件完全满足可靠性筛选方法的要求。本文中筛选电路的设计方法对其他航天任务中的低等级器件筛选也具有一定的参考价值。     

基于线阵CCD的精密尺寸测量系统

现有尺寸测量方式精度低,测量费时费力。为了 提高尺寸测量的精度,使测量系统便携化,操作简单, 文中实现了一种基于线阵CCD的精密尺寸测量系统。文中提出新的象元细分方法,将2个像 元间距为8μm的 线阵CCD等距错排并以60°斜放,可突破像元间距对测量精度的限制, 将最大测量误差减小为2μm,在此 基础上采用浮动阈值方法进行数据处理,实现高精度尺寸测量。利用FPGA进行硬件描述实 现线阵CCD的驱 动,对CCD的输出信号进行差分放大,采用硬件滤波方法消除曝光积分和转移过程中的电子 学噪声,采用10 位模数转换器实现数字量的并行输出,FPGA内部FIFO存储数字量结果。系统充分利用FPGA 的可编程资源, 有效降低了硬件设计复杂度,无需上位机或者ARM,节约成本,系统小型化便携化。实验表明, 该系统有效克服 光源及电子学噪声影响,可对1mm－29 mm的中型尺寸物体进行测量 ,误差小于2μm。     

基于FPGA的线阵CCD数据采集系统的设计

介绍了在PDP生产中电极缺陷识别设备的总体设计.数据的采集和传输以DE2-70开发板为基础,实验中用的光电传感器选用的是TOSHIBA公司的线阵CCD芯片TCD1703C.整个系统共三个部分:光学成像部分、机械运动部分和数据采集部分.着重介绍了光学成像部分和数据采集部分.数据采集传输部分采用基于ISP1362的USB2.0接口.     

基于线阵CCD的光纤光栅传感解调技术

光纤光栅的信号解调是光纤光栅的主要应用之一。主要介绍了一种利用光栅作为分光元器件、CCD作为光电探测器的光纤光栅解调技术。概述了整个系统的构成,给出了光谱采集的光学平台设计过程,研究了在CPLD控制下的CCD驱动控制,并对TCDl501D型号的CCD工作时序做了分析。     

基于共模扼流圈的高速CCD驱动电路

为了降低CCD驱动电路的功耗,设计了基于共模扼流圈的CCD驱动电路。采用CCD驱动器产生低电压的驱动信号,然后利用共模扼流圈进行电压幅度的放大。由于CCD驱动器的电压幅度降低了,使得CCD驱动器的自身功耗大幅度下降。由于共模扼流圈的差模电感很小,有效地避免了和CCD的容性负载产生谐振,因此可以保证驱动信号的质量。对设计的电路进行了电路板制作和测试。实验结果表明,该电路在保证驱动信号质量的前提下,可以有效地降低驱动电路的功耗。     

基于隔行扫描彩色CCD的运动姿态实时检测

提出了一种采用隔行扫描彩色CCD的三维物体运 动姿态实时检测方法。仅需设计1个在相邻通道间 有(2/3)π相移的彩色正弦光栅投影到运动物体上,用隔行扫描彩色CCD摄像机实时采 集物体的一组序列彩 色变形条纹,从每一帧彩色变形条纹的奇场和偶场RGB 3通道中分别分解出各 自的3场灰度相移条纹,针对 这些场条纹都缺失隔行的条纹信息,提出一种傅里叶变换去隔行算法,使隔行的场条纹插补 成逐行的帧条 纹,因而从每一帧彩色变形条纹中可重构出6帧去隔行灰度相移变形条纹,形成两组三步相 移的条纹,利 用相位测量轮廓术(PMP)可重构出两个不同时刻的运动姿态面形信息。从理论 得出,去隔行彩色变 形条纹重建的面形保持了传统PMP的测量精度;实验证实了本文所提出的有效性和可行性, 并且将其应用到运动物体姿态检测中,使检测运动姿态的 信息量提高1倍。     

步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术研究

讨论了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制技术 ,详细阐述了步进扫描投影光刻机中的曝光剂量控制原理 ,提出了一种曝光剂量控制算法。实验表明 ,应用此剂量控制技术使系统的曝光剂量控制精度达到 1.3 7% ,剂量重复精度达到 0 .3 1% ,满足亚半微米光刻图形的曝光剂量控制要求     

测角CCD多功能光谱仪的研究

将CCD测量转角的方案应用到光栅光谱仪中，设计了一套CCD成像法波长扫描机构，大大改善了光谱仪的性能。为了满足测量范围的要求，采用CCD拼接技术。该系统具有采集和显示被测谱线、拾取谱峰和自动寻峰等数据处理功能，并能计算出识别出来的任意一条谱线的波长。用于测量低压汞灯谱线波长，测量结果和实际标准波长偏差在0．20nm以内。     

基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术

相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样时钟位置,最大化类对比度评价函数,自动确定CCD相关双采样时钟位置,并对类对比度作为评价函数的原理进行了详细的论证。为了验证算法的有效性,设计了验证平台。实验表明:该方法能够有效地确定相关双采样时钟的位置,而且算法确定的位置不稳定度低至3%,对不同亮度具有较强的鲁棒性,同时该方法相对于传统方法能够有效提高获取图像的信噪比。     

基于物理隔离系统的安全Web浏览技术

目前,因特网上web测览的安全问题引起了人们的普遍重视。本文介绍了基于物理隔离的信息交互系统,在物理隔离信息交互系统中,设计并实现了安全web浏览系统。该系统由web内部和外部代理服务器以及隔离硬件构成,可实现对HTTP请求—响应数据的处理,大大提高了web浏览的安全性。     

彩色大面阵数字航空遥感相机技术的研究

提出了一种以彩色大面阵CCD探测器作为成像介质的大视场数字航空摄影相机设计技术。采用对称Russar型光学系统,在获得了大视场角的同时最大程度的降低了光学畸变;设计了精确的微位移传动系统移动CCD探测器以补偿前向像移,提高了相机的动态分辨率;设计了一种双叶片的中心式机械快门,获得了宽范围的曝光时间控制,保证了探测器的均匀曝光及合适的图像重叠率。地面及空中成像测试中相机的静态分辨率达到了CCD特征频率的要求,获得了清晰的航拍彩色图像,表明相机的各项技术性能满足要求,该相机技术已应用到国土资源的遥感普查中。     

用于高能激光系统的高速扫描转镜

介绍两种用于大能量激光系统中的扫描转镜,这两种转镜都用空气透平驱动.一种是用空气静压轴承支承;另一种是无芯轴地支承在三托轮中.本文叙述了转镜的设计、制作和实验结果.     

纳米器件的一种新制造工艺——纳米压印术

纳米压印术可以用于大批量重复性地制备纳米图形结构。此项技术具有操作简单、分辨率高、重复性好、费时少,成本费用极低等优点。本文介绍了较早出现的软刻印术的两种方法———微接触印刷法和毛细管微模制法。详细讲述了纳米压印术(主要指热压雕版压印法)的各步工序———压模制备、压印过程和图形转移,以及用于压印的设备、纳米图案所达到的精确度等,还简述了纳米压印术的另一方法———步进-闪光压印法。最后,通过范例介绍了纳米压印术在制作电子器件、CD存储器和磁存储器、光电器件和光学器件、生物芯片和微流体器件等方面的应用。     

线阵CCD高速数据采集与实时处理系统

介绍了一种新型的线阵CCD高速数据采集与实时处理系统,其由高速ADC、高速缓存FIFO、比较器模块和数字信号处理器(DSP)构成,数据的存储和读取都由特殊设计的比较器模块启动,比较器的阈值自适应可调,使得FIFO只存储CCD输出的有效像元信号,从而减轻了DSP数据处理的负担,可实现实时处理。详细描述了系统工作原理、硬件电路及其控制逻辑和数据处理算法。本系统用于高速位移测量,实验表明,数据采集速率可达20MHz,最快响应时间为0.1ms,实时处理的效果较好。