一、產(chǎn)品介紹
光電成像基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)平臺包括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)，是學(xué)生理解和認(rèn)識CCD和CMOS工作原理與實(shí)際應(yīng)用的最理想的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
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:最大延遲時間 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
