前期报告_基于线阵ccd的直径检测系统设计

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1、河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）前期报告河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）前期报告毕业设计（论文）题目：基于线阵CCD的直径检测系统设计专业：测控技术与仪器学生信息：105263、康磊、测控C104指导教师信息：教师号、万峰、副教授报告提交日期：2014/3/22直径检测的几种方法1接触式测量⑴将对于部分形状规则的物体，某些长度端点位置模糊，或不易确定，如圆柱体、乒乓球的直径，圆锥体的高等，需要借助于三角板或桌面将待测物体卡住，把不可直接测量的长度转移到刻度尺上，从而直接测出该长度，这种测量方法叫做“卡测法”。⑵游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身

2、及能在尺身上滑动的游标组成。常用游标卡尺按其精度可分为3种：即0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。6河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）前期报告⑶螺旋测微器又称千分尺（micrometer）、螺旋测微仪、分厘卡，是比游标卡尺更精密的测量长度的工具，用它测长度可以准确到0.01mm，测量范围为几个厘米。2非接触式测量非接触式测量技术是随着近年来光学和电子元件的广泛应用而发展起来的，其测量基于光学原理，具有高效率、无破坏性、工作距离大等特点，可以对物体进行静态或动态的测量。此类技术应用在产品质量检测和工艺控制中，可大大节约生产成本，缩短产品的研制周期，大大提高产品的质

3、量，因而倍受人们的青睐。CCD（Charge-coupledDevice），电荷耦合元件，也称CCD图像传感器。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像

4、；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。CCD的研究现状和应用前景CCD广泛应用在数码照相机、医用显微内窥镜等方面，在车辆中加装CCD摄像机提高了行车安全。利用CCD可以进行光谱能量检测，文字识别0CR，标识识别0MR，图像识别OPR，该技术可广泛应用于公安交通、存车场警卫监控、高速公路自动收费等。目前，随着大规模微细加工技术的发展，CCD像素高密度集成技术取得了突破性的进展，为计量领域应用CCD打下了良好的基础。CCD作为一种易于与计算机连接的传感器，在位移检测、运动速度测量、热加工温度场模拟、激光加工研究、光谱分析、无损探伤等

5、方面都有广泛的应用前景，在工业检测与自动控制应用中将发挥更重要的作用。CCD传感器在焊缝跟踪自动化系统中，已成功地应用于平面的焊缝跟踪，在未来的发展趋势中，运用CCD传感器在进行船体、储汽罐等复杂几何形状、三维几何形状的焊接跟踪实时控制中，更易于实现焊接实时控制，而且可以实现任意形状的焊缝实时跟踪，将起到更重要的作用。它在三维测量系统的开发和应用。CAD，CAM，多煤体应用和虚拟现实系统中都有广阔的应用前景。它将促使铝制造业向机器人自动检测与控制、智能化测量、柔性集成制造系统、无人加工车间6河北工业大学城市学院本科毕业设计（论文）前期报告方向发展更进一步。随着电脑网络系统

6、的发展，CCD传感器作为电脑前端和图象输入系统，它将以不可阻挡的发展势头深入到各种电脑应用的方方面面。在军事上，CCD图像传感器(尤其是非可见光图像传感器，如X射线成像器，电子束成像器。红外线成像器)的应用会越来越广。它主要应用于夜视(微光夜视、红外夜视)、实时或近实时战术侦察机载预警、导弹自动跟踪、高速飞行目标的轨迹测量等方面。并必将对现代军事工程技术产生巨大的影响。CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产CCD的公司分别为：SONY、Philips、

7、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。国内对CCD等精密仪器的加工工艺还有待进一步发展和改善。随着我国经济的发展，我国在精密仪器的生产制造和引进外国新技术、新工艺方面还会有长足的发展。CCD的应用前景仍十分广阔。CCD工作原理CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路