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CCD摄像法测径
光
电
探
测
技
术
实
验
报
告
实验五:电荷耦合图像传感器---CCD摄像法测径实验
学号姓名:
实验五 电荷耦合图像传感器---CCD摄像法测径实验
实验原理:
电荷耦合器件(CCD)的重要应用是作为摄像器件,它将二维光学图像信号通过驱动电路转变成一维的视频信号输出。当光学镜头将被摄物体成像在CCD的光敏面上,每一个光敏单元(MOS电容)的电子势阱就会收集根据光照强度而产生的光生电子,每个势阱中收集的电子数与光照强度成正比。在CCD电路时钟脉冲的作用下,势阱中的电荷信号会依次向相邻的单元转移,从而有序地完成载流子的运输—输出,成为视频信号。
用图像采集卡将模拟的视频信号转换成数字信号,在计算机上实时显示,用实验软件对图像进行计算处理,就可获得被测物体的轮廓信息。
实验所需部件:
CCD摄像头、被测目标(圆形测标)、视频线、图???采集卡、实验软件
实验步骤:
根据图像采集卡光盘安装说明在计算机中安装好图像卡。并按要求正确设置。
在被测物前安装好摄像头,连接CCD稳压电源,视频线正确连接图像卡与摄像头。
检查无误后进入测量程序,启动图像采集后,屏幕窗口即显示被测物的图像,适当地调节CCD的镜头前后位置,使目标图像最为清晰。
尺寸标定:先取一标准直径圆形目标(D0=10mm),根据测试程序测定其屏幕图像的直径D1(单位用象素表示),则测量常数K=D1/D0。
保持CCD镜头与位移平台距离不变,更换另一未知直径的圆形目标,利用测试程序测得其在屏幕上的直径,除以系数K,即得该目标的直径。
思考题:
如何利用此方法测试方形物体的尺寸。
注意事项:
利用图象卡采集,务请正确设置采集参数,详见CCD测试系统软件说明。
实验结果如下:
D1=334.83798像素 D0=10mm 得K= D1/ D0=33.483798
D2=567.20020像素 得D硬币=D2/K=16.939mm
一毛钱硬币实测直径约为:18.500mm
实验图像采集如下:
实验结论:
CCD将二维光学图像变为一维视频信号后,再利用A\D转换,计算机及其软件处理,使得图像信息的处理方便、清晰。
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