【硕士论文】基于CCD和CMOS图像传感技术的机器视觉系统设计与研究.pdf

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1、北京邮电大学硕士学位论文基于CCD和CMOS图像传感技术的机器视觉系统设计与研究姓名：江川贵申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：梁崇高;廖启征20050318北京邮电走学硕士研究生学位论文基于CCD和CMOS图像传感技术的机器视觉系统设计与研究摘要该文首先介绍了机器视觉技术的研究领域，以及这种技术在各个领域日益广泛的应用和发展情况。并结合现代工业生产和市场特点，指出构架基于CCD和CMOS图像传感器的机器视觉系统是很有意义的；论文接着介绍了CCD和CMOS图像传感器的工作原理和应用情况，并对二者的综合性能做了全面的比较。为了深入探索CC

2、D和CMOS的性能特点和机器视觉系统的设计方法，采用循序渐进的研究路线，课题做了基于CCD和CMOS图像传感器两个机器视觉系统的设计，这是论文的重点介绍内容。本着低成本、低功耗、体积小易装配的原则，本文首先设计了基于线阵CCD的AGV(AutomatedGuidedVehicle)视觉导引系统，此AGV系统摆脱了传统的CCD摄像头+图像采集卡+工业控制计算机的结构，采用简易型的CCD摄像头+高性能单片机的嵌入式系统结构；主控制器可以直接读取CCD摄像头的视频数据，而不经过任何的图像帧存或其它的数据变换，系统用最少的硬件资源完成了强大的功能整合，是一

3、个性价比较高的成功设计。论文的第二个设计是基于CMOS图像传感器的Pc式机器视觉系统，系统采用MCU+CPLD的硬件构架，辅以USB接口进行图像传输，借助Pc的强大处理后台对CMOS图像传感器进行综合测试和性能评估。系统软件部分较为复杂，采用模块化的思想对不同的硬件载体进行逐步调试，最终成功的实现了视频图像的采集，传输，存储；论文还对此系统的应用做了初步的探讨。和CCD相比CMOS图像传感器由于独特的技术特性，为一些低成本，高整合度，便携式设备等机器视觉系统提供了一个非常灵活的解决方案，随着CMOS图像传感器的异军突起，基于CMOS图像传感器视觉系

4、统的应用前途将是一片光明。论文的创新点在于CCD摄像头的设计，它仅用一片小型单片机巧妙的将CCD驱动、信号处理、数据采集和数据输出融为一体，而独特的输出接口给了主控制器最需要的数据格式，真正的做到了实时检测北京邮电太学硕士研究生学位论文和控制。在课题研究的探索下，论文最后得出了机器视觉系统设计的指导性结论，对所做的工作进行了总结和对未来的继续研究指明了技术方向和途径。关键词：机器视觉CCDCMOS图像传感器USB北京邮电大学硕士研究生学住论文MACHINEVISIONSYSTEMDESIGNANDRESEARCHBASE]DoNCCDANDCMOS

5、IMAGESENSINGTECHNOLOGYABSTRACTThisarticleintroducesfirstlytheresearchareaofmachinevisiontechnologyanditsapplicationanddevelopmentinvariousfields．Inviewofmodemindustfialmanufactureandmarketcharacteristics，thePaperpointsoutthesignificanceofconstructingmachinevisionsystembasedonC

6、CDandCMOSimagesensor=s．Further,thethesisintroducestheworkingprinciplesandtheapplicationofCCDandCMOSimagesensors，andmakesathoroughcomparisonbetweenthetwooftheiralloverpropertiesaswell．Inordertoprobingprofoundlythecharacteristicsandthemeansofdesigningthemachinevisionsystem，wewor

7、kedouttwosystemsbasedrespectivelyonCCDandCMOSimagesensors，followingaresearchmethodinpropersequenceand删esteadyprogress，whichconstitutesthemainpointofthisdissertation．Complyingwiththeprincipleoflowcost，lowpowerwasteandsmallsizeforeasyassembling，wefirstlydesigntheAGV(AutomatedGui

8、dedV曲icle)systembasedona11arrayofCCD．ThisAGVsystemadoptsasimp