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1、第30卷第5期光学仪器Vol.30,No.52008年10月OPTICALINSTRUMENTSOctober,2008文章编号:100525630(2008)0520001204基于FPGA+ADSP的线阵CCD3非接触测量系统121葛鹏,刘涛,李奇(1.浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027;2.中国计量学院光学与电子科技学院,浙江杭州310034)摘要:提出了基于FPGA和ADSP的线阵CCD非接触测量技术。选用线阵CCD作为前端信号采集;采用FPGA产生与控制整个系统的时序:CCD工作时序、A/D转换时序、ADSP采
2、集数据同步时序;采用多次扫描平均方法形成一维数字图像;利用DSP高速图像处理性能并设计高性能的浮动阈值二值化算法对其处理。给出了时序仿真图,满足系统的时序要求;并给出了测量物体的波形。通过对光学系统的定标最终给出了物体的长度。数据表明,相比传统的测量系统,该系统具有高速和高精度的优点。关键词:光学测量;线阵CCD;FPGA;ADSP;多行扫描中图分类号:TP391.44文献标识码:AAnon2contactlinearCCDmeasuringsystembasedonFPGAandADSP121GEPeng,LIUTao,LIQi(1.Sta
3、teKeyLaboratoryofModernOpticalInstrumentation,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.CollegeofOpticalandElectronicTechnology,ChinaJiliangUniversity,Hangzhou310034,China)Abstract:Anon2contactlinearCCDmeasuringsystembasedonFPGAandADSPtechnologyisproposed.Thesystemutilizesl
4、inearCCDasthesignalacquisitionfrontend.FPGAprovidestimesequencessuchasCCDworkingsequences,A/DconversiontimingandsynchronizedtimingforADSPtocollectdata.Multiplesamplingandaveragingmethodsareusedtoproduceone2dimensionaldigitalphotographsinvirtueofDSP′shigh2speedperformanceand
5、high2performanceoffloatthresholdbinaryzationalgorithms.Thesimulationtimingchart,andthesignal′soscillographtraceofthesurveyobjectaregivenout.Thesimulationtimingsatisfiessystem′sneed.Finallythroughthecalibrationfortheopticalsystemtheobject′slengthisachieved.Theexperimentaldat
6、aindicatesthatthemeasuringsystemhashighspeedandhighprecisionperformance.Keywords:opticalmeasurement;linearCCD;FPGA;ADSP;multi2linescanning1引言传统的接触测量技术对高温、毒性、易爆易燃等材料进行测量时存在很大的局限性,因此寻找新的非3收稿日期:2008203209作者简介:葛鹏(19832),男,江西赣州人,硕士研究生,主要从事光电成像测量、稳像等方面的研究。©1994-2009ChinaAcademicJ
7、ournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net·2·光学仪器第30卷接触测量技术,成为测量领域中必须面对的问题。线阵CCD(chargecoupleddevice)主要用于产品外观尺寸、物体表面的凹缝、死角等的非接触测量,线阵CCD技术已成为集CCD传感器与电、机和计算机相结合[1]的高新技术。系统选用的线阵CCD型号为TCD1209D,采用现场可编程逻辑器件FPGA(field2programmablegatearray)芯片EP1C3对CCD进行驱
8、动,使用稳定的照明系统,给待测物体提供照明;同时设计合适的光学系统,把物体成像在线阵CCD上。CCD在时钟驱动下,输出高速的模拟视频信号。信号经A/D转化后,采用多
