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《大连理工大学》 2006年
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线阵CCD参量测试系统

张倩  
【摘要】:CCD(Charge Coupled Device),是一种光电转换式图像传感器。由于它性能优良,近年来得到广泛的应用。CCD分为线阵CCD和面阵CCD。线阵CCD主要用于光谱分析和微小参量的测量,面阵CCD主要用于图像处理。CCD器件有多种光电参量,它们可用来衡量CCD性能的优劣,进而决定其应用范围。 线阵CCD参量测试系统用来测量线阵CCD的各种光电参量,对线阵CCD的性能作出评估。由于所测参量和应用领域的不同,线阵CCD参量测试系统的结构和实现方法有很大差异。本文以CCD的工作原理为基础,设计了一种简单的实验教学用线阵CCD参量测试系统,并根据CCD各个光电参量的定义,设计了相应的测试方法。硬件上该系统包括LED光源及其辅助设备、CCD及其驱动电路、数据处理电路、USB接口电路等几个部分。硬件设计任务包括:LED光源的设计;各部分芯片的选择;CCD驱动、放大、滤波、A/D转换、数据存储、USB接口等各部分电路的设计;原理图绘制和PCB布线。系统软件包括CCD的驱动程序、USB接口程序、PC界面和数据处理程序三个部分。软件设计任务有:在Xilinx ISE 7.1开发环境下,应用Verilog语言开发CCD驱动程序,并在ModelSim 5.5环境中进行仿真;在Medwin环境下用Keil C语言开发USB固件程序,使用第三方的开发工具DriverStudio开发USB驱动程序;在Visual C++6.0环境下,使用VC++开发PC界面和数据处理程序。 该系统可以测量线阵CCD的响应度、非线性特性、光谱响应特性、暗信号电压、饱和电压、饱和曝光量、动态范围七种光电参量,并有多个可调的参数,用于观察CCD光电参量的变化。系统结构简单、使用方便、造价低廉、便于维护,适合于实验教学应用。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP274.4

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