ccd测量物体尺寸的原理.doc

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1、ccd测量物体尺寸的原理利用线阵CCD进行非接触测量物体尺寸的基本原理线阵CCD的输出信号包含了CCD各个像元所接收光强度的分布和像元位置的信息，使它在物体尺寸和位置检测中显示出十分重要的应用价值。CCD输出信号的二值化处理常用于物体外形尺寸、物体位置、物体震动（振动）等的测量。如图所示为测量物体外形尺寸（例如棒材的直径D）的原理图。将被测物体A置于成像物镜的物方视场中，将线阵CCD像敏面恰好安装在成像物镜的最佳像面位置上。当被均匀照明的被测物体A通过成像物镜成像到CCD的像敏面上时，被测物体像黑白分明的光强分布使得相应像敏单元上存储载荷了被测物尺寸信息的电荷包，通过CCD及其驱动器将载有尺寸

2、信息的电荷包转换为如图3-1右侧所示的时序电压信号（输出波形）。根据输出波形，可以测得物体A在像方的尺寸，再根据成像物镜的物像关系，找出光学成像系统的放大倍率β，便可以用下面公式计算出物体A的实际尺寸DD=D′/β显然，只要求出，就不难测出物体A的实际尺寸D。线阵CCD的输出信号UO随光强的变化关系为线形的，因此，可用UO模拟光强分布。采用二值化处理方法将物体边界信息（图中的N1与N2）检测出来是简单快捷的方法。有了物体边界信息便可以进行上述测量工作。参考资料：中南大学物理实验讲义