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1、·8·应用光学J.AppliedOptics2005,26(6)文章编号:1002-2082(2005)06-0008-04用基于DSP的线阵CCD实现二维图像信号采集的系统设计田岩涛1,常丹华1,潘普丰1,张彦2(1.燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004;2.河北冀诚电子有限公司,河北石家庄050091)摘要:对光电转换系统,尤其是采集信号的后处理进行了研究。介绍了在光电精密数据采集处理中通过DSP用硬件实现对CCD信号的采集和处理过程。给出了对CCD信号进行边缘识别的微分算法和将线阵CCD信号进行组
2、合,恢复出二维图像信号的算法。同时还给出了详细的硬件处理电路。重点介绍了DSP与FIFO的数据传输、DSP与USB的接口电路。解决了一般情况下系统无法做到的用线阵CCD实现二维图像信号复原的问题。通过实验,证明了该方法的有效性。线阵CCD信号是以若干线段的形式存在的,特别适用于激光雕刻机图像采集系统,应用前景广阔。关键词:线阵CCD;二维图像信号采集;数字信号处理;FIFO中图分类号:TN386.5文献标识码:ARealizationof2-DimagesignalacquisitionwithDSP-basedli
3、neararrayCCD1112TIANYan-tao,CHANGDan-hua,PANPu-feng,ZHANGYan(1.CollegeofInformationScienceandEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China;2.HebeiGem-TechElectronicsCoLtd,Shijiazhuang050091,China)Abstract:Theoptical-to-electricalconversionsystems,especi
4、allythepost-processingfortheacquisitionsignalareinvestigated.TheprocessofCCDsignalacquisitionandprocessingrealizedbyacertainDSP-basedhardwareduringtheoptoelectronicdataacquisitionprocessingisintroduced.ThedifferentialalgorithmforedgerecognitionofCCDsignalandthe
5、algorithmforcombiningthelineararrayCCDsignalstorestorethe2-Dimagesignalsaregiven.Andthedetailedhardwareprocessingcircuitisprovided.ThedatatransmissionbetweenDSPandFIFO,andtheinterfacecircuitbetweenDSPandUSBareemphaticallyintroduced.Theproblemofthe2-Dimagesignal
6、restoration,whichisimpossibleforthesystemtosolvewithordinarytechnology,wassolvedwiththistechnology.Finally,thevalidityofthemethodisprovedbytheexperiments.SincethelineararrayCCDsignalisstoredintheformofseverallines,themethodisespeciallysuitableforimageacquisitio
7、nsystemoflasercarver.Keywords:lineararrayCCD;2-Dimagesignalacquisition;DSP;FIFO引言动测量控制系统,便于扩大应用功能和使用范围。电荷耦合器件(ChargeCoupleDevice,CCD)CCD的像元尺寸小,几何精度高,配置适当的光学是一种新型光电转换器件。CCD是以时间积分方系统,可以获得很高的空间分辨率。线阵CCD通常式工作的,光积分时间可以在很宽的范围内调节,应用于各种精密图像传感和无接触工件尺寸的在因此使用方便灵活,适应性强,CCD
8、输出信号易于线检测,但是有些时候可以通过适当的方法将其信数字化处理,容易与信号处理器件连接组成实时自号转换为图像信号,拓宽了它的应用领域。比如,激收稿日期:2004-07-14;修回日期:2004-08-16作者简介:田岩涛(1976-),男,河北石家庄人,硕士研究生,主要从事CCD信号处理的研究。应用光学2005,26(6)田岩涛,等:用基于
