线阵ccd精密尺寸测量仪研制

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1、西华大学硕士学位论文摘要研制了一种采用线阵CCD对物体进行一维尺寸精密测量的仪器。论文阐述了仪器的工作原理、电路原理和程序设计。仪器的主要特点如下：(1)选择32位的ARMv7构架中的Cortex．1V13为内核的STM32微控制器为仪器的核心，利用其巨大的控制、计算、存储能力提高了仪器电路的集成度、可靠性和性价比：(2)设计了具有特色的线阵CCD的驱动电路和视频信号采集模块，它利用STM32微控制器的高速IO口，采用软件编程的方法实现了线阵CCD的驱动时序，在研究了面阵CCD视频采集专用芯片AD9826特点的基础上，设计了线阵CCD的AD转换模块，可靠地获取了线阵CCD的测量数据；(3)研

2、究了提高CCD分辨率的边缘检测亚像素算法，并移植到仪器的软件系统中，从而提高了尺寸测量精度；(4)完成了仪器的控制界面设计，主要包括主界面、测量界面、数据记录界面和设置界面，使得仪器操作简便、数据传输方便。完成了仪器样机的制作和调试，并对仪器的误差进行了分析。关键词：精密尺寸测量；线阵C01)；STM32线阵CCD精密尺寸测量仪的研制AbstractDevelopmentofaninstrumentthatmeasuringpreciselyone—dimensionalsizeofobjectSapplyinglineararrayCCD．111epaperdescribedworking

3、principle，circuittheory,programdesignoftheinstrmnent．nemainfeaturesoftheinstrumentasfollows：(1)SelectedrnicrocontrollerSTM32thathas32bitsCortex—M3kernelof删v7architectureastheCOreoftheinsmunent；improvedintegration,reliabilityandperformance·priceratioofcircuitsoftheinstrumentapplyinghugecontrol，compu

4、ting，storagecapacityofSTM32；(2)DesignedthecharacteristicdrivingcircuitoflineararrayCCDandtheacquisitionmoduleofvideosignal；realizedthedrivingtimingoflineararrayCCDapplyinghi曲一speed10portofmicrocontrollerSTM32andthemethodofsoftwareprogramming；designedtheADconvertingmoduleandacquiredreliablythemeasur

5、ingdataoflineararrayCCDbasedonresearchingthefeaturesofplanararrayCCDvideoacquisitiondedicatedchipAD9826；(3)Researchedtheedgedetectionsub—pixelalgorithmofimprovingtheresolutionratioofCCD，andtransplantedtOsoftwaresystemoftheinsmament,thusimprovingtheaccuracyofdimensionmeasuring；(4)Completedthedesigno

6、fcontrolinterfaceoftheinstrument,mainlyincludingmaininterface，measuringinterface，datarecordinginterfaceandsettinginterface，andmadetheinstrumenthavesimpleoperationandconvenientdatatransmission．Completedthemakinganddebuggingofprototypeoftheinstrument,andanalyzedthetoleranceoftheinstrument．KeyWords：Pr

7、eciseDimensionMeasuringInstrument；LinearArrayCCD；STM32西华大学硕士学位论文1概述1．1研究目的和意义CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合器件)最初是由美国贝尔实验室的两名科学家W．S．Boyle和G．E．Smith在1969年提出来的，1970年在贝尔实验室第一款CCD制造成功。它一经问世，就受到人们普遍的重视因为其一系列显著的优点：