高速線陣CCD圖像采集系統的設計.pdf

1、線陣電荷耦合器件(CCD)廣泛應用于航天、軍事和工業(yè)檢測等領域。工業(yè)色選需要對圖像進行高速實時采集，對CCD選型、模擬前端設計、驅動電路設計以及接口進行配置和設計，都提出較高的性能要求。線陣CCD以其成本低、分辨率高等優(yōu)點，特別適合用于線掃描圖像的設計中。研究和設計基于線陣CCD的工業(yè)色選圖像采集系統，對高性能工業(yè)色選機的開發(fā)，具有重要的應用參考價值。
　　 本文研究了線陣CCD圖像采集系統的理論依據。主要包括：CCD傳感器基本

2、工作原理和主要特性、輸出信號特點、模擬前端技術及模數轉換器(ADC)的主要內容等。
　　 本文根據工業(yè)色選系統的要求，對基于線陣CCD的高速圖像采集系統進行了設計。實際分為CCD驅動時鐘的設計、電壓調幅電路設計、CCD輸出信號的調理、模擬前端電路的設計以及采集后圖像信號的傳輸幾個部分。系統采用集成化的模擬前端對CCD輸出信號進行調理，包括相關雙采樣、暗電平箝位、增益調節(jié)并進行采樣精度為12比特的模數轉換。最后采用Camera L

3、ink接口傳輸圖像數據。系統以ALTERA低成本FPGA為核心，利用ALTERA的QUARTUSⅡ開發(fā)環(huán)境對CCD的驅動時鐘及模擬前端驅動時鐘進行設計，對接口通訊進行控制。
　　 通過對測試結果的分析表明，各項性能指標均達到同類產品先進水平。與傳統色選機圖像采集系統的設計技術和方案比較，系統不但具有并行處理程度高，可實現高速處理，集成度高，硬件電路簡單等特點，而且具有色選精度高、數據傳輸率快并且性能穩(wěn)定的優(yōu)點。對高性能工業(yè)色選機