资料介绍
CCD具有高分辨率、高灵敏度、宽动态范围和高可靠性等一系列优点。以CCD作为图像传感器的成像系统已广泛应用于科研、医学、工业、军事等诸多领域。传统的CCD成像系统大多是采集卡+计算机的结构,采集卡采集到信号后,通过传输总线将信号传入计算机进行分析处理。这样的系统体积大,成本高,缺乏灵活性,再加上传输总线常有传输距离的限制,在实现远距离高速传输时难度很大,因此其应用受到很大局限。
嵌入式是近年来飞速发展的热点技术。嵌入式处理器和嵌入式操作系统不断推陈出新,使嵌入式系统的性能与日俱增。嵌入式系统能完成很多复杂的任务,而且具有成本低、功耗小和便携式的特点,所以它在很多领域已取代了通用计算机。使用嵌入式技术设计CCD成像系统可以使系统摆脱对计算机的依赖,省却信号的传输。本论文将嵌入式技术应用于CCD成像系统的设计,成功研制了以嵌入式系统为控制核心的线阵CCD光谱采集系统和科学级面阵CCD成像系统,验证了嵌入式技术设计实现CCD成像系统的可行性。这两套系统都以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为控制核心,无需依赖计算机,结构精巧,成本低,功耗小,具有便携式的特点,在光谱和微光成像实验中得到了理想的实验结果。本文详细介绍了它们的硬件结构和软件设计流程。
论文从CCD的结构原理和信号特点出发,深入分析了CCD成像系统的设计要点,总结了传统成像系统的设计方法,在此基础上探讨了如何利用嵌入式系统来设计CCD成像系统。论文还介绍了嵌入式系统的开发方法,包括嵌入式处理器的介绍和选择依据,嵌入式处理器模块的使用方法,嵌入式操作系统(嵌入式Linux)下的程序开发方法。
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