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1、面阵CCD系统设计童列树一采集线性CCD像素信息的实现，包括弱信号的提取。描述一种算法，找到特征点，如最大点。二采集29×29的CCD点阵信息，提取边界。将点阵当成圆或椭圆，找出圆心并输出.txt格式。完成内容：1、分析CCD系统结构；2、描述信号采集及调理的方案；3、在MATLAB中从“write.raw”中提取第一行1024个像素点信息，找出其信息最大点，并输出“LinearArrayCCD_Max.txt”文件。从“write.raw”中提取29×29光斑,并找出光斑中心，输出“AreaArrayCCD_Max.txt”文件。1，光电成像系统基本组成的框图CCD、CM
2、OS、CID等CCD（ChargeCoupledDevice）图像采集系统是指光电成像系统的后半部分。主要由CCD传感器、时序电路、采集电路、信号处理电路等部分组成。2，CCD图像采集系统CCD传感器驱动的时序电路噪声、干扰内部数据采集（采样保持电路）外部信号采集除噪A/D转换放大输出有用信号ACCD传感器(a)为单沟道，(b)为双沟道，φ1、φ2为移位脉冲B驱动电路驱动电路产生驱动CCD传感器工作的各种时序。如复位时钟、移位脉冲φ1、φ2和转移脉冲等。常用的有四种实现方式：EPROM驱动法；IC驱动法；单片机驱动法以及可编程逻辑器件(PLD)驱动法。后两者可以实现在不改变
3、硬件的条件下，对驱动电路进行更改。C内部采样电路是指CCD传感器内部封装的采样电路，此时所采信号为原始信号。D外部信号采样CCD器件输出的原始信号中除了有用的信号外，还夹杂着各种噪声和干扰，主要有光子噪声、散粒噪声、暗电流噪声、复位噪声以及输出噪声等，而影响最大的是复位噪声。外部电路对CCD信号采集主要包括除噪和A／D转换，前者是为了在不损失图像细节的前提下尽可能消除噪声和干扰，以获取高质量的图像；后者则是为了完成对输出信号的数字化，以便进一步进行软件处理。D1除噪上述对有用信号影响最大的复位噪声，可以利用相关双采样是来消除。其原理是利用复位噪声在同一像素周期内近似为常数，
4、因此，只要把同一像素周期内的参考电平和信号电平进行两次采样，再进行相减，即可消除复位噪声。此外，设计合适的滤波器，可以很大程度的降低总体噪声，提高信噪比。先进行高通滤波，接着运放放大信号，再低通滤波。高通滤波器：为滤掉白噪声和器件不稳定等引起的各种噪声，同时为了达到边缘强化的目的，应设置一高通滤波器，截止频率应在1—3kHz。放大器：原信号幅值为3mV，应放大1000倍，达到3V，以匹配ADC的量程。低通滤波器：由于CCD输出的视频信号中，混杂有各种噪声信号，为了获得高质量的图像视频信号，在CCD的输出端设计一个截止频率为2f(f为CCD像元同步脉冲频率)的低通滤波器，D2
5、A／D转换在进行实际的硬件电路设计时,存在着这样一个问题,由于CCD的驱动频率较高(1MHz)，而一般的A/D转换器件的转换时间为几十微秒到一百微秒。这样将会导致量化过程中有效数据的丢失,使检测结果的精度大为降低。采用隔点采样,然后再重新拼接图象信号的方法,可以很好地解决这个问题。在A／D转换之前大多数都经过差动放大、采样保持处理。E输出将微弱信号放大，然后可以通过USB接口与计算机连接，将采集的图像信息直接接入计算机显示，也方便用其他工具对所采图像进行处理。3图像处理3.1对已采集的图像信息“white.raw”进行处理提取线阵并进行处理。MATLAB程序如下：clear
6、allfile=strcat('E:white.raw');fid=fopen(file,'rb');aa=fread(fid,[1,1024],'uint16');fclose(fid);fori=1:1023b=aa(i);if(aa(i+1)>=aa(i))b=aa(i+1);endi=i+1;endi=i-1;ifaa(1024)>bb=a(1024);enddata=aa;data=double(data);bx=1:1024;y=[x;data(x)];fid=fopen('LinearArrayCCD_Max.txt','wt');%输出LinearArra
7、yCCD_Max.txt文件fprintf(fid,'Themaxiumof1×1024lineararrayCCDis%d,',b);fprintf(fid,'Itisaa(%d).',i);fprintf(fid,'%10d%15d',y);fclose(fid);3.2对已采集的图像信息“white.raw”中提取面阵，并采用灰度重心法处理得到光斑的中心坐标。MATLAB程序如下：clearall;filename='E:white.raw';raw_data=zeros(1000,1000);fi
