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1、CCD非接触检测技术在工业生产中的实际应用第26卷第5期2009年9月河北工业科技HebeiJournalofIndustrialScienceandTechnologyVo1.26,No.5Sept.2009文章编号:1008—1534(2009)05—0335—04CCD非接触检测技术在工业生产中的实际应用林竹君,杨飒(天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072)摘要:电荷耦合器件(CCD)是2O世纪7O年代开发及应用的一种新型微型图像传感器,广泛应用于在线检测,处理速度快,可进行非接触尺寸
2、测量和实时监控,灵敏度和精细度高,噪音低,便于进行数字化处理和与计算机连接.介绍了CCD的主要测量原理及在工业生产领域中的应用.关键词:CCD;工业检测技术;图像传感器中图分类号:TP274.4文献标识码:AApplicationofCCDnon—contactdetectioninindustrialproductionLINZhu-jun,YANGSa(CollegeofPrecisionInstrumentandOpto-eletronicsEngineering,TianjinUniversit
3、y,Tianjin300072,China)Abstract:Chargecoupledevice(CCD),whichisoftenusedforon-linedetection,isanewmicroimagesensordevelopedin1970s.Ithastheadvantagesoffastprocess,non-contactmeasurementandreal-timemonitoring,highsensitivity,highprecision,etc.DuetOthoseadv
4、antages,ifseasyfordigitalprocessandconnectionwithcomputer.Thepaperintroduceditsmeasurementprincipleanditsapplicationinindustrialproduction.Keywords:CCD;industrialmeasurementtechnology;imagesensor电荷耦合器件(chargecoupledevice,CCD)是一种以电荷为信号载体的微型图像传感器,具有光电转换和信号
5、电荷存储,转移及读出的功能,其输出信号通常是符合电视标准的视频信号,可存储于适当的介质或输人计算机,以便于进行图像存储,增强,识别等处理.由于CCD器件可以长时间工作于恶劣环境,便于进行数字化处理和与计算机连接等优点,因而在图像采集,非接触测量和实时监控方面得到了广泛应用.相比人工检测,CCD检测技术与图像处理技术相结合,具有检测精度高,处理速度快,抗干扰能力强,运行稳定,非接触测量等优点,其测量精度与效率都不受外界影响的干扰.因此,越来越多的工业领域开始采取这种新方法来实现整条收稿日期:2009-04
6、—02;修回日期:2009—06—10责任编辑:张士莹作者简介:林竹君(1988一),女,江苏常州人,硕士研究生,主要从事精密仪器与光电子工程方面的研究.生产线的自动化控制[1...笔者列举了几种工业应用具体实例,均是以CCD技术为基础,将它应用于工业化生产当中,从而取代了人工检测;并对CCD技术应用于非接触尺寸及缺陷测量的共同规律和步骤,以及应用过程中一些共同的图像处理技巧进行初步探讨.1应用场合CCD检测技术尽管可以应用于很多方面,但时至今日,仍然优先应用于一些工业产品的检测,这些产品有一些共同的特
7、点.1)材料昂贵或者易碎且需要热加工,如冶金,钢铁,玻璃等.属于这个范畴的产品有酒灌装生产线上对啤酒瓶(空瓶和满瓶)破损,污渍的在线自动检测;各类陶瓷地板砖(包括大理石地板砖)的生产线中最终尺寸和形状的确定;钢铁厂板材生产线上,让336河北工业科技第26卷板材掉下形成一活套,这一活套的套量检测和控制;对温度计的精度进行标定等.2)检测内容用人眼观测难以发觉差别,用机器观测却可以发现明显的差别.例如:造纸工业中,检测并剔除含有腐纸浆团的纸张这一工序,由于人眼观测能力有限,不一定能很准确地分辨纸张白度,所以
8、必须用机器矫正;制动钳内凹槽异物的检测,由于制动钳内凹槽观测条件不好,人眼很容易疲劳,不可避免地造成观测差错,因此需要CCD的帮忙;某些线径在线检测中,线径很细,必须用CCD检测.3)检测不可用接触式,必须用非接触式检测,否则会对产品造成损害.例如:印刷电路板(printedcircuitboard,PCB)胶片,由于对被测物表面光洁度的要求较高,所以必须用非接触检测;在生产活塞时,由于接触式检测中难免会划伤工件表面,不仅影响测量精度,而且
