一、引言 \^:f4ZT
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电荷耦合器件(CCD)是以电荷为信号载体的传感器,属于集成光电传感器,主要应用于光电图像的传感。自从CCD于1970年首先在美国研制成功,它就一系列与众不同、无可比拟的优势就显示出来:灵敏度高、几何尺寸精确、光谱响应宽、动态范围大、操作容易、维护方便等。一般说来,CCD输出信号有以下几个特点: LMDa68 s
(1)能够输出与光像位置相对应的时序信号。 8vP)qy8
(2)能够输出各个脉冲彼此独立相间的模拟信号。 u@3w$"Pv1
(3)能够输出反映焦点面信息的信号。 A|+{x4s`
我们将光源、光学系统与这三个特点相结合,可以实现尺寸的测量。而尺寸的测量在一些场合时非常有必要的,特别是高精度尺寸测量。在工业生产和科学实验中,经常碰到微小尺寸的检测问题,如细丝、薄板、狭缝等,不仅费时费力,而且精度较低,不便于实时检测、显示和控制,其应用范围也受到一定的限制⋯。近年来,利用线阵CCD进行无接触一维测量已经得到广泛应用。线阵CCD器件具有许多优点: j)5Vv
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(1)非接触式,避免对所测器件的损伤。 hv)($;
(2)高速测量,动态性能好,可以测高速机械运动的物体的尺寸。 +$'/!vN
(3)空间分辨率高,可以实现高精度测量。 GgYomR:
(4)空间自扫描可以实现量的绝对测量。 !14z4]b
(5)可靠性高,可以在很恶劣的环境下工作。 (TQXG^n$gY
(6)其线扫描输出的光电信号有利于其后续信号处理,便于同计算机组成高性能测控系统。 y%y#Pb|
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典型的CCD光电测试系统由光源、光学系统、CCD传感器、信号采集与处理电路以及后续处理系统组成。本文将介绍几种测量不同量级尺寸的方法,可以分为微小尺寸、中尺寸、大尺寸,并且给出了信号处理方法,重点是高性能微分电路的实现和二值化过程的实现。 kgu+q\?
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全文见附件。 EKf4f^<