学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大幅面扫描仪光电数据采集系统的研究设计

作 者: 王平
导 师: 叶玉堂
学 校: 电子科技大学
专 业: 光学工程
关键词: 大幅面扫描仪 光电数据采集系统 色彩错位
分类号: TP274.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 14次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


扫描仪是计算机最重要的外设之一,在人们的日常生活中发挥着重要的作用。随着技术的进步,大幅面扫描仪作为扫描仪一个重要的分支,在越来越多领域里开始扮演着不可或缺的角色。光电数据采集系统作为大幅面扫描仪重要的组成部分,关系着整机的扫描速度、图像质量等关键性品质。随着大幅面扫描仪运用领域的扩展,对光电数据采集系统的研究也显得尤为重要。本文在通过了解大幅面扫描仪发展历史、研究现状以及发展趋势的基础上,深入理解CCD工作原理,提出了大幅面扫描仪光电数据采集系统总体设计方案,包括硬件电路设计、软件设计、PCB设计以及数据处理模块设计等。硬件电路设计包括CCD、A/D转换器驱动电路设计,CCD模拟输出放大电路设计,数据存储电路设计,数据发送电路设计,控制系统电路设计以及系统电源设计等。软件设计包括CCD、A/D转换器驱动时序设计,A/D转换器寄存器配置时序设计等。PCB设计包括数据采集板、采集系统控制板以及系统电源板原理图及PCB的设计。数据处理模块设计包括对数据输出前端的模数转换设计、数据采样设计,数据传输设计,彩色图像色彩错位处理方法设计等。本文的创新点在于通过硬件上对多线阵彩色CCD输出三个通道的数据错位存储来解决彩色CCD图像色彩错位的问题。该方法应用于CCD大幅面扫描仪上,节约了宝贵的数据处理时间,图像效果良好。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-19
  1.1 课题研究背景  10-12
  1.2 大幅面扫描仪发展历史、研究现状及发展趋势  12-16
    1.2.1 大幅面扫描仪发展历史  12-13
    1.2.2 大幅面扫描仪研究现状  13-15
    1.2.3 大幅面扫描仪发展趋势  15-16
  1.3 本文主要工作  16-17
  1.4 本论文的结构安排  17-19
第二章 CCD传感技术  19-24
  2.1 CCD 的工作原理  19-20
  2.2 CCD 的分类  20-21
  2.3 CCD 的主要参数  21-22
  2.4 CCD 和 CIS 的比较  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 大幅面扫描仪光电数据采集系统总体设计方案  24-28
  3.1 系统结构分析  24-25
  3.2 大幅面扫描仪光电数据采集系统总体设计方案  25
  3.3 本系统设计的重难点  25-27
  3.4 本章小结  27-28
第四章 大幅面扫描仪光电数据采集系统硬件设计  28-48
  4.1 CCD 及驱动电路设计  28-32
    4.1.1 三线阵彩色 CCD 简介  28-30
    4.1.2 驱动电路设计  30-32
  4.2 A/D 转换器及驱动电路设计  32-34
    4.2.1 A/D 转换器介绍  32-33
    4.2.2 A/D 转换器驱动电路设计  33-34
  4.3 FPGA 控制电路设计  34-38
    4.3.1 FPGA 技术介绍  35
    4.3.2 EP1C12QXXXXX 介绍  35-36
    4.3.3 FPGA 控制电路设计  36-38
  4.4 数据缓存模块设计  38-40
    4.4.1 SRAM 介绍  38-39
    4.4.2 SRAM 数据缓存模块设计  39-40
  4.5 数据传输接口设计  40-43
    4.5.1 大幅面扫描仪上常用通信接口介绍  40-42
    4.5.2 数据传输接口设计  42-43
  4.6 电源模块设计  43-44
  4.7 系统 PCB 设计  44-47
    4.7.1 Altium Designer 软件简介  44
    4.7.2 系统 PCB 设计  44-47
  4.8 本章小结  47-48
第五章 大幅面扫描仪光电数据采集系统软件设计  48-58
  5.1 Verilog HDL 简介  48
  5.2 CCD 驱动时序设计  48-51
    5.2.1 CCD 驱动时序分析  48-49
    5.2.2 CCD 驱动时序实现  49-51
    5.2.3 CCD 驱动时序仿真及实验结果  51
  5.3 AD 驱动时序设计  51-54
    5.3.1 AD 驱动时序分析  52
    5.3.2 AD 驱动时序实现  52-53
    5.3.3 AD 驱动时序仿真及实验结果  53-54
  5.4 AD 寄存器配置时序设计  54-57
    5.4.1 AD 寄存器配置分析  54-55
    5.4.2 AD 寄存器配置时序实现  55-56
    5.4.3 AD 寄存器配置时序仿真及实验结果  56-57
  5.5 本章小结  57-58
第六章 大幅面扫描仪数据采集系统数据处理  58-71
  6.1 前端数据的处理  58-59
  6.2 数据的传输  59
  6.3 图像色彩错位现象及修正方法  59-70
    6.3.1 CCD 图像色彩错位现象  59-60
    6.3.2 CCD 图像色彩错位原因分析  60-62
    6.3.3 CCD 图像色彩错位常用的修正方法  62-63
    6.3.4 数据错位存储法  63-70
      6.3.4.1 数据错位存储法原理  63-66
      6.3.4.2 方法执行过程  66-67
      6.3.4.3 方法试验结果  67-68
      6.3.4.4 大幅面扫描仪上应用的实际效果  68-70
  6.4 本章小结  70-71
第七章 总结与展望  71-73
  7.1 总结  71
  7.2 展望  71-73
致谢  73-74
参考文献  74-79
附录  79-85
攻读硕士期间的研究成果  85-86

相似论文

  1. 大幅面扫描仪驱动程序软件的模块化设计与实现,TP311.52
  2. 大幅面扫描仪光学、机械系统的研究设计及实现,TP334.2
  3. 大幅面多CCD扫描仪图像处理模块的设计与实现,TP391.41
  4. Camera Link大幅面扫描仪的光电控制系统设计与实现,TP334.22
  5. 多CCD扫描仪系统的图像几何校正与拼接,TP334.2
  6. 基于机器视觉的车辆检测和车距测量方法研究,TP274
  7. 小波变换在桥梁变形监测数据处理中的应用,TP274
  8. 井下搜救机器人音视频采集传输研究与实现,TP274.2
  9. 便携式气象数据采集系统的研究与实现,TP274.2
  10. 面向云计算的动态模糊测度方法研究,TP274
  11. 基于计算机视觉的浇注流量的间接测量方法研究,TP274
  12. 基于无线传感器网络的煤矿安全监测及定位系统研究,TP274
  13. 基于计算机视觉的织物疵点检测与分类方法的研究,TP274
  14. 双通道3GSPS数据采集模块硬件设计,TP274.2
  15. 基于ADuC845应变测试数据采集软件的设计及仿真,TP274.2
  16. 基于机器视觉的模切片分检系统的设计,TP274
  17. 声学法三维温度场重建技术的研究,TP274
  18. 基于YIG探头高精度宽温磁场自动测试技术研究,TP274
  19. 基于半监督回归的多模型在线软测量系统研究,TP274
  20. 低频虚拟示波器的开发与设计,TP274
  21. 抄袭C源代码可视化智能检测方法与实现,TP274

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
© 2012 www.xueweilunwen.com