图像传感器的典型应用ppt课件.ppt

《图像传感器的典型应用ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、教学进度图像传感器的概述光电技术基础光源CCD图像传感器基本工作原理典型面阵ICCD视频信号处理及计算机数据采集图像传感器的典型应用典型线阵ICCD图像传感器基本原理及电视制式第九讲图像传感器的典型应用图像传感器的应用范围很广，应用方法也很多。为深入学习和掌握图像传感器技术，介绍一些典型应用实例，其中包括在物体外形尺寸测量，物体振动、位置、位移的测量，光学图形、图像的测量，光学镜头传递函数测量，光谱、色谱的探测与分析等领域的典型应用的实例等。图像传感器用于一维尺寸的测量CCD的拼接技术在尺寸测量系统中的应用用于物体振动的非接触测量其他应用举例第九讲图像传感

2、器的典型应用一维尺寸的测量——激光扫描检测仪激光扫描检测仪主要由以下几部分组成：①由光学机械扫描器和扫描光学系统组成的激光扫描发射器②由接收光学系统和光电转换电子学系统构成的激光扫描接收器③以单片机为核心的实时控制与数据处理系统构成的控制器④半导体激光电源激光扫描检测仪组成介绍①准直光源:采用半导体激光为光源，经整形、扩束、准直后形成光点小于Φ1mm的圆形光束；②扫描转镜:为正多面体旋转反射镜，一般为金属在精密机床上切削，后进行抛光、镀膜而成；③发射光学系统:为形成准直、匀速扫描光束，采用特殊的f-θ透镜组作为发射光学系统；④接收光学系统:为短焦距聚光光学

3、系统；⑤光电传感器:采用面型PIN型光电二极管，响应速度快；一、图像传感器用于一维尺寸的测量系统组成：线阵CCD.光学成像系统.计算机数据采集与处理特点：高分辨率、高灵敏度自扫描、非接触结构紧凑无需配合复杂的机械运动结构图像传感器用于尺寸测量的技术是非常有效的非接触检测技术，广泛地应用于各种工件的在线检测和高精度、高速度的检测技术领域。一维尺寸的测量实例——玻璃管外径、壁厚尺寸测量仪器设计用于玻璃管生产线，对相关尺寸进行实时监测，控制生产过程.线阵CCD非接触外径测量仪典型应用：石英玻璃管成品测量仪另外还完成石英玻璃管的截面积、椭圆度、偏壁度、弯曲度、管重

4、等参数的测量精度要求为0.01mm;直径测量范围:20-50mm;壁厚测量范围:1.65-9.5mm;管长测量范围:1000-1600mm;一维尺寸的测量实例——玻璃管外径、壁厚尺寸测量仪器设计（一）玻璃管内、外径尺寸测量控制仪器的技术要求(1)被测的玻璃管外径尺寸分为Φ20mm，Φ28mm两种，整个测量仪器的测量范围应大于28mm；(2)仪器测量精度的要求分别为外径Φ20土0.3mm,Φ28土0.4mm，壁厚1.2土0.05mm，2土0.07mm；(3)仪器显示内容分别为实测玻璃管的直径、玻璃管的壁厚值、上下偏差值及超差报警；(4)仪器执行的过程控制为：

5、玻璃管拉制速度、吹气量及玻璃管产品的质量的筛选等控制。（二）仪器的工作原理玻璃管的外径、壁厚测量控制仪器的原理图由于透射率和光在不同形状介质中的折射的不同使得通过玻璃管的像在上下边缘处形成两条暗带，中间部分的透射光相对较强，形成亮带，两条暗带的最外边的边界距离为玻璃管外径所成的像，中间亮带的宽度反映了玻璃管内径像的大小，而暗带宽则是玻璃管的管壁所成的像。SLLCCDFF’12经过二值化电路进行二值处理，分出外径和壁厚信号。将外径、壁厚信号送入到计算机数据采集系统，并在软件的支持下计算出玻管外径和壁厚值，再与公差带值比较，得到偏差量。然后，一方面保存所测得的

6、偏差量，另一方面根据偏差的情况给出调整玻璃管的拉制速度和吹气量等参数，随时调节玻璃管，并进行分选，将不合格的玻璃管淘汰。（三）线阵CCD的选择系统采用同一只线阵CCD对玻管外径和壁厚进行同时测量。选择CCD的主要依据：测量范围、测量精度、测量速度被测玻璃管的最大外径Φ28土0.4mm，壁厚的测量精度要求最高为0.05mm，因而，系统的测量范围应大于28.4mm，相对测量精度应高于1.76‰。从而选择像元数超过1000像元的线阵CCD即可以满足测量系统对精度的要求。当考虑到系统应该具有更大的视场，并满足测量精度的要求。为此，系统选用具有2160个有效像素单元

7、的TCD1206SUP线阵CCD为光电检测器件。它的相对精度高于0.5‰，像元尺寸为0.014*0.014mm，像敏区总长度为30.24mm。还要考虑信号读出频率是否满足测量仪器对测量速度的要求。（四）光学系统的选型（或设计）CCD选定后，对光学成像系统至少提出如下要求：像方视场：视场必须大于30.24mm（芯片在像面内）物方视场：满足设计要求至少28.4mm（考虑到尺寸增大可能）成像物镜分辨率：不低于1000/14即73lp/mm光学系统的作用是将被测玻璃管成像在CCD光敏面上。为了消除拉制温度及背景光的影响，系统应有带通滤光片，只允许照明系统的光谱能量

8、通过光学成像系统。光学系统由成像系统和照明系统两部分组成。1.照明