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MXY9002 光電成像基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀

一,、產(chǎn)品介紹

光電成像基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)儀包括CCD和CMOS兩大方面,，這兩方面原理與應(yīng)用是《光電技術(shù)》和《圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)》課程重要章節(jié)，也是教學(xué)的難點(diǎn)章節(jié),，因此,，monxyuan開發(fā)了光電成像基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺。該平臺采用搭建式,、開放式設(shè)計,，直觀展現(xiàn)了線陣CCD、面陣CCD和CMOS的工作原理,，并且設(shè)置了工程實(shí)際檢測的實(shí)驗(yàn),。

二、教學(xué)目的

1,、了解并掌握線/面陣CCD和CMOS的原理,；

2、了解線/面陣CCD和CMOS的軟件使用方法,；

3,、了解并掌握面陣CCD和CMOS信號處理方法；

4,、了解并掌握運(yùn)用面陣CCD和CMOS進(jìn)行尺寸測量和圖像處理的方法,；

5、了解并掌握學(xué)生掌握線陣CCD的幾種典型的應(yīng)用,；

三,、主要技術(shù)參數(shù)

（一）面陣CCD傳感器

    1、內(nèi)置黑白面陣CCD：有效像元數(shù)：768(水平)×576(垂直),；電子快門：1/50～1/80,000秒,，自動連續(xù)調(diào)整；

    2,、外接彩色面陣CCD：有效像元數(shù)：768(水平)×576(垂直),；電子快門：1/50～1/80,000秒,，自動連續(xù)調(diào)整；

    3,、圖像采集卡：8bit分辨率,，黑白、彩色8bit×3采集,；USB2.0接口,；

（二）線陣CCD傳感器

  1、傳感器：線陣CCD傳感器,，TCD1206D,，有效像元數(shù)：2160；像元尺寸：14μm×14μm,，相鄰像元中心距14μm,；

    2、信號輸出電器特性：模擬信號輸出5V,；數(shù)字信號輸出,，TTL電平；

    3,、操作軟件：兼容Microsoft Windows98,、Windows2000、WindowsXP,；

    4,、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：8位分辨率，USB2.0方式,，速度不低于5MHz的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),；

    5、光源：白色LED遠(yuǎn)心照明光源,；白色LED均勻光源,；

  6、成像物鏡：焦距：50mm ,；相對孔徑： 2 ,；

（三）外接彩色CMOS傳感器

    1、圖像傳感器：1/4″CMOS彩色,；

    2,、感光面積：4.9mm×3.7mm；

    3,、信號系統(tǒng)：PAL/NTSC,；

    4、有效像素：NTSC:768(H)×494(V),；

    5,、水平解析度：700電視線,；

    6、鏡頭：CS/C ,；

    7,、自動增益控制：開啟/關(guān)閉可選擇；

    8,、背光補(bǔ)償：開啟/關(guān)閉 支持,；

    9、電子快門：開啟/關(guān)閉可選擇,；

    10,、信噪比 ： 大于48dB (AGC OFF)；

    11,、快門速度：1/50(1/60)～1/100,，000秒,；

    12,、自動光圈鏡頭：VIDEO/DC 伺服型可支持；

    13,、白平衡 ：自動跟蹤白平衡,；

    14、同步系統(tǒng)：內(nèi)同步,；

    15,、視頻輸出：1.0Vp-p 75Ω（BNC）；

    16,、功率消耗：小于3.5W,；

    17、插口：VIDEO OUT(BNC),；

    18,、電源：DC 12V 1A；

    19,、工作溫度 ： -20°C～+55°C,；

    20、尺寸：50*50*50,；

（四）黑白CMOS 傳感器

     1,、感光芯片：1/4"OV5116 B/W CMOS
     2、視頻制式：N制  

    3,、感光面積：3.2mm*2.5mm
     4,、清晰度：240TV lines

（五）CPLD編程及測試組件

    CPLD:大延遲時間 tpd(1)10.0ns；電壓電源 - 內(nèi)部3 V ~ 3.6 V邏輯元件/邏輯 塊數(shù)目4,；宏單元數(shù)64,；門數(shù)1250,；輸入/輸出數(shù)34；工作溫度0°C ~ 85°C,；

四,、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、面陣CCD 原理與驅(qū)動實(shí)驗(yàn),；

2,、面陣CCD 數(shù)據(jù)采集與計算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)；

3,、面陣CCD 邊緣與輪廓檢測,；

4、面陣CCD物體尺寸測量實(shí)驗(yàn),；

5,、面陣CCD 圖像的點(diǎn)運(yùn)算；  

6,、面陣CCD 圖像的幾何變換,；

7、面陣CCD 圖像采集與參數(shù)設(shè)置,；

8,、面陣CCD 投影與差影圖像分析；

9,、面陣CCD 圖像的濾波與增強(qiáng),；

10、面陣CCD 形態(tài)學(xué)處理,；

11,、面陣CCD 旋轉(zhuǎn)與縮放；

12,、面陣CCD 顏色識別與變換,；

13、面陣CCD圖像采集程序設(shè)計,；

    14,、線陣CCD 工作原理與驅(qū)動波形觀測；

    15,、線陣CCD 模擬輸出信號的調(diào)整,；

    16、通過采集卡對線陣CCD的模擬輸出信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集,；

    17,、通過軟件浮動閾值對CCD的輸出信號進(jìn)行二值化處理；

    18、利用線陣CCD 對物體尺寸進(jìn)行非接觸的實(shí)時測量,；

    19,、利用線陣CCD 對物體的角度進(jìn)行測量；

    20,、利用線陣CCD 測量物體的振動,；

    21、利用線陣CCD識別一維條形碼,；

    22,、利用線陣CCD掃描物體的二維圖像；

    23,、利用外置相機(jī)進(jìn)行實(shí)物尺寸測量

    24,、用硬件提取邊緣信號的二值化

    25、CMOS原理與驅(qū)動實(shí)驗(yàn),；

    26,、CMOS數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)；

    27,、CMOS圖像采集程序設(shè)計

    28,、CMOS用于邊緣與輪廓檢測實(shí)驗(yàn)；

    29,、CMOS用于物體的尺寸測量實(shí)驗(yàn),；

    30,、CMOS用于圖像采集與參數(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn),；

    31、CMOS用于投影與差影圖像分析實(shí)驗(yàn),；

    32,、CMOS用于圖像的濾波與增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)；

    33,、CMOS用于顏色識別與變換實(shí)驗(yàn),；

    34、擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)

   （1）通過提供的CPLD程序,，學(xué)生可以了解CPLD對外圍器件的控制,；

   （2）有能力的學(xué)生還可以自己編程來產(chǎn)生方波；

   （3）通過提供的SDK和DEMO程序,，編寫程序來采集擴(kuò)展相機(jī)的數(shù)字信號,；

（4）利用擴(kuò)展相機(jī)并編寫軟件進(jìn)行其他如尺寸測量等實(shí)驗(yàn)等；

五,、配套文件資料

1,、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書1本；

2、實(shí)驗(yàn)軟件1套,；

3,、實(shí)驗(yàn)錄像光盤1套；

客戶自行配置電腦及示波器