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1、1前言CCD是一種光電轉換式圖像傳感器。它利用光電轉換原理把圖像信息直接轉換成電信號這樣便實現了非電量的電測量。同時它還具有體積小、重量輕、噪聲低、自掃描、工作速度快、測量精度高、壽命長等諸多優(yōu)點因此受到人們的高度重視在精密測量、非接觸無損檢測、文件掃描與航空遙感等領域中發(fā)揮著重要的作用[1]。對被測圖像信息進行快速采樣、存儲及數據處理是線陣CCD數據采集發(fā)展的新方向。尋找滿足要求的處理器已成當務之急。DSP(數字信號處理器)是一種具有

2、高速性、實時性和豐富的芯片內部資源的處理器它的出現為人們解決了這個難題。為了節(jié)約成本、減少體積本文用CPLD控制圖像的讀入以TMS320VC5402DSP作為處理器并結合CA3318CEAD轉換器介紹一種CCD圖像采集處理系統(tǒng)的設計方法。根據課題研究將此系統(tǒng)應用于手寫體數字的采集和識別中。如果配以適當的光學系統(tǒng)便可以實現光機電算一體化設計。現代圖像采集技術發(fā)展迅速，各種采集方法已經相當成熟。本文是一種結合課題設計的數據采集系統(tǒng)，主要用于

3、手寫數字的采集。郵政編碼、統(tǒng)計報表、財務報表、銀行票據、人口普查表等等，這類信息的核心技術是手寫數字。隨著國家信息化進程的加速，手寫數字識別的應用需求將越來越廣泛，它已成為目前國際上研究的一個熱點，具有廣闊的應用前景。研制手寫數字識別系統(tǒng)的關鍵是掌握手寫數字圖像的采集和識別技術，以往的采集工作都是借助掃描儀、高性能的攝像機和小型機來完成，造價高、體積大而且不易攜帶。針對這一問題，本文提出了一種基于CCD的圖象采集系統(tǒng)。32基本硬件組成2

4、.1線陣CCD傳感器2.1.1CCD傳感器概述傳感器概述：自二十世紀80年代開始，攝影技術出現了革命性的突破，即電荷耦合器件CCD（gedCoupledDevice）的廣泛應用。目前，CCD技術已發(fā)展成一項具有廣泛應用前景的新技術，成為現代光電子與測試技術中最受關注的研究熱點之一。例如，在國防軍事領域，CCD成像技術在微光、夜視、遙感應用中發(fā)揮著巨大的作用，適應了現代高技術戰(zhàn)爭的需求，成為軍事微電子學的研究熱門；在科研領域，由于其靈敏度

5、高、噪聲低，成為研究宏觀（如天體）和微觀（如生物細胞）現象不可缺少的工具；CCD具有成本低、小而輕的特點，在圖像通信領域也獲得了廣泛的用途；在工程測量領域，CCD在工件尺寸測量、工件表面質量檢測、物體熱膨脹系數測量、光強分布測量等方面都有很好的應用。電荷耦合器件(簡稱CCD)的突出特點是以電荷作為信號，而不同大多數器件是以電流或者電壓為信號。CCD的基本功能是電荷的儲存和電荷的轉移。因此，CCD工作過程的主要問題是信號電荷的產生、存儲傳

6、輸和檢測。CCD本身具有高分辨率、高靈敏度、像素位置信息強、結構緊湊及其有的特性密切相關。因此各種CCD器件廣泛應用于軍事、工業(yè)、商業(yè)醫(yī)學、科研等領域。電荷耦合攝像器件是用于攝像或像敏的器件。簡稱為ICCD。它的功能是把二維光學圖像信號轉變?yōu)橐痪S時序的視頻信號輸出。它有兩大類型：線陣和面陣。二者都需要用光學成像系統(tǒng)將景物圖像成在CCD的像敏面上。像敏面將照在每一像敏單元上的圖像照度信號轉變?yōu)樯贁递d流子數密度信號存儲于像敏單元(MOS電容

7、)中。然后，再轉移到CCD的位移寄存器(轉移電極下的勢阱)中，在驅動脈沖的作用下順序地移出器件，成為視頻信號。線型CCD可直接接收一維光信息，而不能直接將二維圖像轉變?yōu)橐曨l信號輸出。為了得到整個二維圖像的視頻信號，就必須用掃描的方法來實現。2.1.22.1.2CCDCCD的主要性能的主要性能:(1)像元分辨率與攝像分辨率：對于攝像系統(tǒng)而言，CCD圖像掃描方式是被采用金屬網柵采樣的顯微圖，像元分辨率和攝像系統(tǒng)分辨率是CCD圖像傳感器是兩個