CCD线阵传感器驱动信号处理

介绍了为ＣＣＤ线阵使用的稳定性，对ＣＣＤ线阵驱动信号进一步处理的一种方法，以及如何利用单片机对ＣＣＤ线阵输出信号进行采集和数字化处理。     

高精度激光——CCD在TP线径检测仪中的应用

激光检测技术在工业生产中得到了越来越广泛的应用，本文针对ＴＰ系列高精度线径检测仪的分析，讨论了为实现快速、非接触、高精度外径检测所需进行的系统设计和实现方法。文中重点讨论了ＣＣＤ光电转换系统的设计，提出了高频脉冲填充法处理和采集ＣＣＤ的输出信号，克服了ＣＣＤ器件本身的局限性，从而提高了系统整体分辩率和检测精度。     

两种新的码分多址多用户检测器

通过分析同步码分多址通信中多用户检测器存在的多址干扰和ｎｅａｒ－ｆａｒ问题，提出了已知信号能量情况下运算量较小的递推反馈检测器（ＲＦＤ）．它利用检测出的强用户信号逐级反馈消除多址干扰和ｎｅａｒ－ｆａｒ．在未知信号能量情况下，提出利用相关器输出峰值平滑估计信号能量，从而得到具有一定能量跟踪特性的峰值反馈检测器（ＰＦＤ）．运用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟证明了ＲＦＤ和ＰＦＤ的优越性。     

CCD检测信号细分和失真校正

从ＣＣＤ（电荷耦合器）的工作原理出发，分析了ＣＣＤ在尺寸测量系统中的失真误差问题，提出了对其检测信号进行细分和对失真误差进行实时校正的方法，给出了一种高精度的ＣＣＤ尺寸测量系统．     

一种基于电感测量的永磁交流伺服系统位置检测新方法

研究了一种永磁交流伺服系统的新型位置检测方法．该系统没有安装附加的位置传感器,而是采用了一种特殊的永磁交流伺服电机,在其内部装有４个位置传感线圈,通过检测传感线圈的电感量就可以得到以模拟量表示的转子位置角．将此模拟位置信号通过由高速Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ和ＣＰＵ组成的轴角／数字编码器（ＲＤＣ）及其它电路,进行八卦限鉴幅、查表和换向分频等处理,就得到了以数字量表示的位置信号及逆变器工作所需的电流参考信号．     

数字通信四次群信号发生器研制

介绍的数字通信四次群信号发生器是以 ＩＴＵ－Ｔ　 Ｇ．７５５建议为标准研制的．信号发生器可输出两种码型的数据流，一路是ＣＭＩ码流，另一路是普通二进制码流，数据速率为１３９．２６４Ｍｂ／ｓ．信号发生器还输出１３９．２６４ＭＨｚ的同步脉冲．设计中采用了高速ＥＣＬ器件，ＥＰＬＤ和８９５１单片机。信号发生器可产生可编程设定符合Ｇ．７５５建议的多套码型．     

CCD信号的高速A／D转换及数据采集系统

研制了一个可以对ＣＣＤ信号实现高速数据采集的系统，该系统由８０３１单片机控制，采用频率可调的ＣＣＤ驱动电路、高速视频Ａ／Ｄ转换器以及总线隔离技术，实现对ＣＣＤ信号的数据采集和处理，该系统不同于ＤＭＡ系统，结构简单、价格便宜、适用范围广。     

改善声学显微镜换能器输出信号的研究

为了改善声学显微镜换能器输出信号，从理论上分析了声学显微镜换能器输出信号的拖尾现象产生的原因，是由于它的传递函数的幅频特性起伏大引起的。由此分析提出了一种换能器匹配网络的原理和方法。利用付里叶变换和ＣＡＤ求出超声换能器的传递函数，选择级联的带阻滤波器作为换能器的匹配网络，减小换能器传递函数的起伏。经过计算机模拟和实际匹配网络的制作，联机测试结果证明上述方法达到了改善换能器输出信号的目的。     

超高灵敏度线阵 CCD 及其评价实验

ＩＬＸ５１１是ＳＯＮＹ公司近年推出的超高灵敏度线阵ＣＣＤ，其灵敏度比现在国内较流行的ＴＣＤ１４２要高两个数量级，适合于微弱光检测。为了对ＩＬＸ５１１的灵敏度参数进行评价，采用一片ＦＰＧＡ／ＣＰＬＤ（ＭＡＣＨ２１１）器件产生所有的控制信号，同时集ＣＣＤ、Ａ／Ｄ变换器、ＲＡＭ、外部接口于同一块电路板上，设计并制作了ＩＬＸ５１１全功能单板化驱动模块，并以条形码为目标进行了ＩＬＸ５１１灵敏度的评价实验     

基于移动智能终端的LAPS检测系统的设计与实现

设计了一种基于移动智能终端控制的光寻址电位传感器(LAPS)检测系统,将光源寻址、微弱信号检测与LAPS三电极电化学检测体系相结合,为生化检测领域提供了一种新的快速现场检测系统.通过移动终端应用程序控制,实现LAPS 2×2光源阵列寻址,并对寻址光源进行频率调制,调制频率在0-10 k Hz任意设置,光源调制信号的频率误差小于0.01%,幅度误差小于0.10%;采用基于DSP的数字锁相放大技术对LAPS输出信号进行检测,将检测结果以动态曲线和数据的形式实时显示于控制端,并支持检测结果的实时存储及网络共享.测试结果表明,该系统的检测误差小于0.3%,满足设计要求.     

基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统

针对国内螺旋管焊缝超声波探伤检测设备中尚无可靠实用的焊缝自动跟踪系统这一突出问题,设计并研制了一种基于结构光的螺旋管焊缝自动跟踪系统.系统以激光为主动光源,以CCD摄像头为传感器件,由工控机对获取的焊缝图像采用文中所述算法进行实时处理,得到偏差信号送入伺服电机系统控制执行机构动作,从而实现焊缝自动跟踪.系统实时性好,跟踪精度高,已获得实际应用.     

基于线光源焊缝加强高的视觉检测

针对铝合金MIG焊接过程中焊缝加强高检测的难题,提出一种基于线光源的视觉检测方法.通过CCD视觉系统获取45°条形激光从正上方对焊缝照射所形成的正面投影信息,采用基于线光源视觉提取的方法,获得焊缝加强高曲线对焊缝加强高的检测.对实际测得的焊缝加强高与用视觉提取算法获得的焊缝加强高数据进行对比,二者的误差平均值约为0.02 mm,达到工业标准要求,证明基于线光源焊缝加强高视觉检测方法作为铝合金MIG焊焊缝加强高检测是可行的.     

ns级激光脉冲作用下CCD响应的实验研究

以1 064 nm,9.733 ns的脉冲激光作为光源,经积分球匀化后辐照于CCD,同时用光功率计测试进入CCD的脉冲激光功率。实验发现,当入射激光功率超过一定阈值,CCD某些像元的光电响应特性会发生改变,导致CCD的响应快速进入死区。当入射激光功率继续增大时,CCD将发生溢出及过饱和现象。实验中,观察并测量到了CCD发生光电响应特性改变、溢出及过饱和时的现象及对应的功率阈值。     

基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统

设计与实现了一个基于线阵CCD的烟卷直径实时监测系统,该系统的硬件由光源、准直系统、线阵CCD和处理电路等部分组成.光源产生的发散光经过被测烟卷后投射到线阵CCD上,获取线阵CCD上的电平信号,使用微分二值化算法对电平信号进行处理,可以得到被测烟卷的直径数据.使用工程样机测试表明,该系统对烟卷直径的测量精度可以达±15μm.     

黑白CCD相机平场影响因素分析及校正方法研究

实用的黑白CCD相机，由于受到诸如光源的不均匀性、光敏单元本身响应差异、暗电流及偏置等因素的影响，对于一个友度均匀的目标，可能会输出强度不均匀的图像，这将对后续图像处理中的目标特征提取及测量不利。针对此问题，对影响黑白CCD平场的因素进行了分析，并提出了一种通过获取暗本底图像数组及标准白图像数组对图像进行校正的方法。实验表明，该方法能够取得理想的效果。     

由水中气泡界面识别的散射光判定入射光强

光源的选择对研究水中气泡界面的光强非常重要。研究水中气泡流体可视化PIV技术时,如果CCD探测器已经获得某散射光的强度,反推照明光源的强度,这为流体可视化技术提供选择光源强度和光源位置的理论依据。首先导出散射光线与入射点的夹角公式,明确任一散射光的位置;再由CCD探测器获得某次散射光的强度,利用菲尼尔公式并考虑光的吸收导出入射点光源的光强公式;最后通过实验获得实验结果与理论值相吻合。     

糖浆浓度激光自动检测过程的数理分析

通过对糖浆浓度激光自动检测过程的机理分析，以糖浆过饱和度的一般定义为依据，对糖浆浓度与折射率、折射率与临界角、临界角与亮区长度以及亮区长度与像元数的关系等进行了数学描述，最后导出了测量过程的数学模型．     

用干涉条纹密度确定非球面检测点光源的最佳位置

在对非球面的干涉检测中,记录干涉图的CCD的选型、光路中光学器件的选择和干涉图的分析计算以及检测系统的精度评价等,都与干涉入射点光源和参考点光源的位置直接相关。为了能够准确地预判非球面检测时入射球面光波和参考球面光波的点光源最佳位置,采用计算和分析在点光源与被测非球面反射光波的干涉条纹密度的方法,确定非球面干涉检测时入射球面光波和参考球面光波的点光源的最佳位置。通过上述方法不仅能够确定非球面检测时点光源的最佳位置,还可用于全面地分析干涉条纹密度的分布,并用于制定检测系统CCD等光路元件选型的基本策略,也可用于对非球面检测的调试过程进行理论指导。     

旋转式天空偏振光的航向角检测系统

为了提高点源式偏振光探测器的可靠性和精度,在斯托克斯(Stokes)矢量的偏振光测量原理的基础上采用单个偏振光传感器通道设计并且搭建了 一种快速旋转式天空偏振光信息探测系统,通过GPS授时确定太阳子午线的位置,进而实时解算出航向角数据,在室内和天气晴朗、空旷的室外条件下完成了数据采集,最大误差为1.047°,平均误差为...