CCD摄法测径.doc

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、图像采集卡、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。