彩色線陣CCD實驗指導(dǎo)手冊

1、彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv實 驗 指 導(dǎo) 手 冊天津市耀輝光電技術(shù)有限公司目 錄產(chǎn)品說明書2設(shè)備初始化6軟件使用說明8實驗規(guī)則及注意事項11實驗一 線陣ccd原理及驅(qū)動12實驗二 線陣ccd特性測量實驗15實驗三 線陣ccd輸出信號的二值化17實驗四 線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集21實驗五 軟件提取邊緣信號的二值化處理24實驗六 利用線陣ccd進行物體角度的測量27實驗七 用線陣ccd測量物體尺寸29實驗八 利用彩色線陣ccd進行振動測量31實驗九 利用彩色線陣ccd進行顏色識別33實驗十 利用彩色線陣ccd進行圖像掃描實驗34附錄 tcd2252d手冊35產(chǎn)品說明書首先感謝您選

2、用本公司的彩色線陣ccd多功能實驗儀。本公司的實驗儀產(chǎn)品是根據(jù)多年從事ccd技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上獨立研制開發(fā)的教學(xué)實驗儀器。yhlccdiv型是在原有iii型基礎(chǔ)之上，根據(jù)廣大用戶使用意見反饋、進一步改善功能、添加最新實驗內(nèi)容研制而成的。本實驗儀可滿足高校物理專業(yè)、光電專業(yè)的“ccd應(yīng)用技術(shù)”、“圖像傳感器應(yīng)用技術(shù)”課程的全套線陣ccd應(yīng)用實驗教學(xué)工作。11一、 儀器各部件介紹67981021345141312標號名稱及功能標號名稱及功能1電源開關(guān)9積分時間設(shè)置按鈕（十位加1）2二值化閾值電平調(diào)節(jié)按鈕（加1）10積分時間設(shè)置按鈕（個位加1）3二值化閾值電平調(diào)節(jié)按鈕（減1）11驅(qū)動頻率設(shè)置按鈕

3、（循環(huán)加1）4硬件二值化開關(guān)12儀器顯示面板5振動裝置電機開關(guān)13頂蓋（可拿下）6計算機并口連接端口14測量端子7積分時間設(shè)置按鈕（個位減1）15測量用接線柱（未顯示）8積分時間設(shè)置按鈕（十位減1）16220v電源接入口（未顯示）二、 各部分操作基本說明1、 電源開關(guān)：確認將電源連線（插口位于儀器后面）連接至交流220v電源后，撥動此開關(guān)，本開關(guān)電源指示燈應(yīng)點亮。說明電源已經(jīng)接通，實驗儀可以開始工作了。2、 驅(qū)動頻率設(shè)置按鈕：調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率，顯示數(shù)字為“0”“3”循環(huán)，“0”表示1mhz驅(qū)動頻率，“1”表示500khz，“2”表示250khz，“3”表示125khz驅(qū)動頻率。3、 積分時間設(shè)置按

4、鈕（共4個）：用于控制本實驗儀積分時間，顯示“00”“31”共32檔積分時間，通過改變驅(qū)動頻率，可以擴展積分時間設(shè)定范圍。設(shè)定的積分時間與當(dāng)前的驅(qū)動頻率有關(guān)，例如，在“0”檔驅(qū)動頻率下每改變一檔積分時間，其積分時間僅改變0.256ms，而在“1”檔驅(qū)動頻率下每改變一檔積分時間，其積分時間將改變0.512ms。4、 二值化閾值電平調(diào)節(jié)按鈕（共2個）：用于調(diào)節(jié)本實驗儀閾值電平，每按一次，閾值電平改變0.02v。儀器顯示面板顯示為當(dāng)前的閾值電平電壓值。延時約3秒鐘后，自動恢復(fù)為顯示積分時間和驅(qū)動頻率。5、 計算機連接端口：通過隨機的電纜將此端口與計算機并口（打印接口）相連接。6、 測試端子：供示波器

5、測量用，包括ccd所有驅(qū)動信號和二值化實驗測量信號。7、 頂部蓋板：打開后可以看到內(nèi)部鏡頭和光源，調(diào)節(jié)鏡頭光圈和對焦(如下圖1、2)必須打開頂部蓋板。8、 片夾：本實驗儀共提供9個測量片夾，其中6個有“a”“f”編號，1個三色片夾（rgb三色），1個用于圖像掃描片夾以及1個空白片夾。片夾在打開儀器頂部蓋板后插入光源前面的片夾夾具內(nèi)(如下圖3、4)，空白片夾用于自行設(shè)計實驗內(nèi)容。圖3 插入片夾圖4 拔出片夾圖1 物鏡光圈的調(diào)整圖2 調(diào)整焦距三、 實驗儀的基本測試您收到實驗儀產(chǎn)品后可按下列步驟進行測試與驗收：1、將實驗儀電源線插入實驗儀后部電源插座，與實驗室220v交流電源連接好。確認主電 源開關(guān)

6、斷開狀態(tài)。將示波器地線與實驗儀測量接線柱地線連接好。2、 電源開關(guān)，開關(guān)指示燈點亮表示電源正常，觀察儀器顯示面板，接通電源后面板會閃爍表示正在初始化，穩(wěn)定后顯示“00 0”表示開機正常。3、 示波器觀察測量接線柱的下述信號：f1、f2、sh、cp、rs、sp和fc，對照實驗指導(dǎo)手冊附錄一中tcd2252d波形檢測各信號是否正常。4、 波器設(shè)定為ch1同步，用ch1表筆測量fc信號，用ch2測量ur信號。打開儀器頂部蓋板，將鏡頭光圈從閉合調(diào)節(jié)至最大狀態(tài)，ur信號應(yīng)該從最小逐漸升高直至飽和，如果光圈最大仍然沒有飽和，請降低驅(qū)動頻率或延長積分時間，如果不能飽和，請與本公司聯(lián)系。ug、ub信號也同樣測

7、試。（飽和狀態(tài)識別：ur、ug、ub信號上升到一定程度不再上升，基本是一條水平線，幅度在5v左右。正常工作時，應(yīng)該讓ccd信號最強部分接近飽和。）5、 擊頻率設(shè)定按鈕，改變驅(qū)動頻率。用示波器測量儀器測量接線柱上的sp信號，sp信號的頻率應(yīng)該從1mhz逐檔改變至125khz。6、 點擊積分時間設(shè)定按鈕，改變積分時間，用示波器測量儀器測量接線柱上的fc信號，fc信號周期應(yīng)該再“031”檔間逐檔延長。這時觀測ccd模擬輸出信號（ur、ug、ub）應(yīng)該是逐漸升高的（飽和以后不再升高）。7、 調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率至“0”檔，用示波器ch1表筆測量fc信號，同步穩(wěn)定后調(diào)節(jié)顯示至少一個信號周期，用ch2測量ur信號

8、，打開儀器面板，插入測量片夾b，逐步增加積分時間，觀察信號變化情況，使信號亮部分提升到4v左右（如果積分時間增加至“31”仍無法達到4v則調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率至“1”后重復(fù)上述調(diào)節(jié)過程）。8、 調(diào)節(jié)鏡頭調(diào)焦旋鈕，直至信號邊緣銳度最高（信號邊緣接近垂直狀態(tài)）。蓋上儀器蓋板，適度增加積分時間，使得信號的亮部分高于4v。 9、 ch2測量to測量接線柱，調(diào)節(jié)閾值按鈕，觀察其電平是否變化，最后調(diào)節(jié)至2v左右。此時測量bo二值化輸出接線柱，應(yīng)觀察到二值化ttl信號。儀器面板顯示的電壓值是根據(jù)電位器調(diào)整量的計算值，不是實測值。與實際電壓值有一定的誤差，但是不影響測量。10、 按下二值化開關(guān)，面板顯示測量信號寬度的

9、像素個數(shù)，顯示結(jié)果范圍在“100”“2500”之間并在小范圍內(nèi)變化（不超過20）。如果面板顯示閃爍“8888”表示上述調(diào)節(jié)不當(dāng)，應(yīng)重復(fù)79步驟調(diào)節(jié)。如果上述測試某些步驟無法達到測試要求，請關(guān)閉電源并聯(lián)系我們的技術(shù)服務(wù)人員。四、 軟件及各功能測試1、 確認關(guān)閉實驗儀主電源，在計算機關(guān)機狀態(tài)下，將數(shù)據(jù)電纜一端連接至實驗儀數(shù)據(jù)端口，另一端連接至計算機并行接口。2、 打開計算機電源，開機后進入主板bios設(shè)置窗口（開機自檢后按del鍵）。將計算機并行接口模式設(shè)置為epp模式以及打印端口i/o為“378”。（大多數(shù)主板此設(shè)置位于i/o設(shè)置菜單下或者系統(tǒng)集成設(shè)置菜單下，詳情請參考第六項。）3、 開機進入w

10、in98或者win2000操作系統(tǒng)，按照軟件光盤中相關(guān)步驟安裝軟件和驅(qū)動（需要重新啟動計算機）。調(diào)節(jié)計算機屏幕分辨率為1024768。4、 打開實驗儀電源，確認二值化開關(guān)處于彈出狀態(tài)，按照實驗指導(dǎo)手冊各部分說明逐步測試軟件功能。五、 部分問題的解決方法1、 儀器的積分時間和驅(qū)動頻率設(shè)置按鈕失靈： 請關(guān)閉實驗儀主電源后再開啟，如果還存在上述問題，請聯(lián)系我們的技術(shù)服務(wù)人員。2、 按下二值化開關(guān)，顯示面板閃爍“8888”： 關(guān)閉二值化開關(guān)，稍等片刻（約510秒）后儀器面板應(yīng)返回正常顯示狀態(tài)，按照第“三”部分“實驗儀基本測試”各步驟調(diào)節(jié)信號后再次按下該按鈕，如果仍然維持上述顯示則請致電我們的技術(shù)服務(wù)人

11、員。3、 運行計算機軟件后偶爾死機：關(guān)閉實驗儀主電源后再打開，軟件應(yīng)繼續(xù)正常運行，否則請致電我們的技術(shù)服務(wù)人員。六、 計算機并口功能設(shè)置參考本實驗儀要求計算機主板支持epp并行接口模式（增強型并行接口），該模式需要在計算機主板bios中手工設(shè)置，參考設(shè)置步驟如下：1、 開機自檢后按del鍵進入主板bios設(shè)置（部分主板進入方法有不同，請參考計算機主板說明書）。2、 并行端口設(shè)置通常位于bios設(shè)置的intergraded peripherals菜單或者i/o setup菜單下，如果您不能確認，請查詢主板說明書或者致電咨詢。3、 將onboard parallel port設(shè)置為378/irq7

12、，onboard parallel mode設(shè)置為epp，某些主板顯示為enhanced或者其它，另外一些主板epp模式有1.7和1.9供選擇，任選其一即可。4、 完成后保存退出。七、 調(diào)整注意事項打開實驗儀頂蓋，右側(cè)是光源和測量片夾支架，左側(cè)是ccd和光學(xué)鏡頭。左側(cè)的固定架頂端有兩個銅制的旋鈕，鏡頭一側(cè)的用于固定鏡頭接圈，實驗儀出廠時已經(jīng)調(diào)整好并已緊固。請勿動。另一個用于固定ccd，在做振動實驗時，需要調(diào)整ccd方向，方法是先旋松該旋鈕，轉(zhuǎn)動ccd固定環(huán)90，使ccd方向垂直（銅旋鈕對準紅色標志點），然后再旋緊該旋鈕。做其他實驗時，ccd方向水平（銅旋鈕對準銀色標志點）。調(diào)整方法是反向旋轉(zhuǎn)9

13、0。注意調(diào)整時旋鈕松動即可，不可旋出。設(shè)備初始化目的從第四個實驗“線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集”開始，所有實驗都將結(jié)合實驗軟件進行ccd的應(yīng)用實驗。為使實驗結(jié)果更加準確，在進行實驗之前，需要對實驗儀進行調(diào)整，包括飽和度調(diào)整、焦距調(diào)整（目的是提高信號清晰度，使結(jié)果測量更加準確），然后測定光學(xué)系統(tǒng)的放大倍率，并將其保存在系統(tǒng)中。在其后的實驗中，都將調(diào)用初始化時確定的放大倍率。程序界面（如圖1）圖2采集程序的坐標界面圖1采集程序主界面操作實驗設(shè)備初始化的順序為：“確定飽和值” “計算后端放大倍率” “計算前端放大倍率” “保存參數(shù)”。確定飽和值1） 打開實驗儀電源開關(guān)，將鏡頭對準空的片夾夾具。2） 調(diào)

14、節(jié)實驗儀積分時間，驅(qū)動頻率均為“0”，拿去實驗儀測量范圍內(nèi)的所有被測物。3） 在程序界面中選擇“開始”按鈕（圖3）。 圖5進行下一步操作圖4輸出飽和提示圖3采集“開始”4） 逐步增大鏡頭光圈（如果光圈至最大仍不飽和可增加積分時間），使之達到飽和狀態(tài)后停調(diào)節(jié)。此時軟件界面上“數(shù)據(jù)顯示”欄中的“飽和狀態(tài)”下顯示信號達到飽和狀態(tài)（如圖4）。5） 點擊“下一步”按鈕（如圖5）。 計算后端放大倍率1） 打開實驗儀頂蓋在后端片夾夾具中放置初始化調(diào)節(jié)專用片夾f。2） 片夾的正確放置方法：從鏡頭方向看過去，片夾的標號（如此實驗用的f片夾）在左上角。3） 調(diào)節(jié)鏡頭光圈和積分時間按鈕，使波形最高點在紅線和藍線范圍

15、內(nèi)（如圖6）。同時觀察右下角的飽和度狀態(tài)（如圖7）。保證信號最高點在最接近飽和而不飽和的狀態(tài)。具體方法可以先縮小鏡頭光圈，然后用降低積分時間的方法微調(diào)。調(diào)整鏡頭的焦距，使輸出信號曲線的邊沿盡量垂直（如圖6），同時觀察右下角垂直度指示（如圖8），當(dāng)垂直度達到最大值時停止調(diào)節(jié)（垂直度就是曲線豎邊與坐標x軸所成銳角角度與90度的比值）。* 調(diào)節(jié)鏡頭焦距如果沒有滿意結(jié)果時可以松開鏡頭上邊的黃色螺釘，調(diào)整鏡頭與被測物間距。調(diào)整的規(guī)則為先調(diào)節(jié)焦距適中，然后旋緊或旋松鏡頭，當(dāng)曲線邊沿最接近垂直時停止并旋緊黃色螺釘，再調(diào)節(jié)鏡頭焦距，使曲線邊沿垂直。設(shè)備出廠時，鏡頭位置已調(diào)整到最佳，如非必要，請勿做此調(diào)節(jié)。圖9

16、光學(xué)放大倍率輸入界面圖8信號垂直度界面圖7 飽和度界面 圖6波形顯示界面4） 觀察輸出信號，保證信號清晰且未飽和后點擊“計算放大倍率”按鈕（如圖9），并最終計算出后端放大倍率值。5） 點擊“下一步”按鈕，在彈出的提示框中選擇“確定”（如圖10）。 圖11保存設(shè)置參數(shù)圖10確定界面計算前端放大倍率（主要為振動及掃描實驗提供參數(shù)）1） 打開實驗儀頂蓋在前端片夾夾具中放置初始化調(diào)節(jié)專用片夾f（關(guān)閉實驗儀振動開關(guān)）。2） 仿照計算后端放大倍率的3-5步，確定前端放大倍率。保存參數(shù)點擊“保存參數(shù)”按鈕，在彈出的提示框中選擇“確定”（如圖9）。關(guān)閉設(shè)備初始化程序。初始化的意義通過對設(shè)備的初始化來測量系統(tǒng)的

17、放大倍率，確定系統(tǒng)的飽和值。系統(tǒng)的放大倍率是在其他測量實驗中所必須用到的重要的參數(shù)，有了它才能計算出被測物的實際尺寸。同樣確定系統(tǒng)的飽和值也是為其他試驗做準備，它可以在測量時提示信號是否飽和，從而提高測量精度和達到較好的實驗效果。軟件使用說明目的本手冊從第四章開始將結(jié)合實驗軟件進行ccd的功能演示實驗。各實驗軟件界面大致相同。本節(jié)就對實驗軟件的各菜單、按鈕功能做一綜述。程序界面（如圖1）圖1采集主程序界面程序菜單各選項與下面的快捷圖標一一對應(yīng)。分別為打開文件、保存、數(shù)據(jù)采集方式、數(shù)據(jù)顯示方式、采集間隔、版本信息鍵。軟件界面的下方一般有閾值調(diào)節(jié)框、測量條件框、測量進度框、以及放大倍率框計算框。分

18、別完成對應(yīng)功能。在最下方的狀態(tài)指示條上有軟件狀態(tài)指示（圖中為“就緒”）、信號飽和狀態(tài)指示、信號垂直度指示。參照這些狀態(tài)指示，完成實驗中鏡頭的調(diào)節(jié)工作。軟件功能介紹文件（如圖2圖3）打開：打開數(shù)據(jù)文件。保存：以當(dāng)前的文件名，將當(dāng)前的數(shù)據(jù)按固定格式進行保存。圖2文件菜單圖3保存設(shè)置 數(shù)據(jù)采集“數(shù)據(jù)采集”包括“單次采集”、“連續(xù)采集”和“多次平均測量”三種方式（如圖4、圖5）。圖4單次采集與連續(xù)采集設(shè)置圖5采集行數(shù)設(shè)置1、單次采集1） 每按一次“單次”按鈕只執(zhí)行一次數(shù)據(jù)采集。2） 在“數(shù)據(jù)采集”菜單中，選擇“單次采集”一項；或直接從工具條上選擇“單次”的按鈕。2、連續(xù)采集1） 按下“連續(xù)”進行連續(xù)采

19、集，在此期間，程序的其它功能將被屏蔽，直到按下“停止”按鈕。2） 在“數(shù)據(jù)采集”菜單中，選擇“連續(xù)采集”一項；或直接從工具條上選擇“連續(xù)”按鈕。3、多次平均測量1） 先設(shè)置采集次數(shù)，然后按下“平均”按鈕。界面下部的進度條將顯示采集進度（如圖6）。按下停止按鈕可以終止采集，否則一直完成采集次數(shù)后自動停止。2） 在工具條上選擇“平均”按鈕。圖6多次采集取平均值設(shè)置“設(shè)置”包括“數(shù)據(jù)顯示方式”和“連續(xù)采集間隔”。1、“數(shù)據(jù)顯示方式”包括“收縮圖形方式”、“展開圖形方式”和“數(shù)據(jù)列表方式”（如圖7、圖8）。圖8采集數(shù)據(jù)列表顯示圖7數(shù)據(jù)展開方式選擇 1）收縮圖形方式以曲線圖的形式顯示所采集到的數(shù)據(jù)。圖形

20、按一定比例收縮后，使之可以顯示在一個屏幕內(nèi)（如圖9）。 圖9波形圖的收縮圖形方式顯示圖10波形圖的展開圖方式顯示2）展開圖方式以曲線圖的形式顯示所采集到的數(shù)據(jù)。圖形不按任何比例收縮，逐點顯示，所以不能全部顯示在一個屏幕內(nèi)，需滾動曲線圖下方的滾動軸察看被遮擋的部分（如圖10）。3）數(shù)據(jù)列表方式以數(shù)據(jù)列表的形式顯示所采集到的數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)不能全部顯示在一個屏幕內(nèi)，所以需要滾動數(shù)據(jù)列表右側(cè)的滾動軸察看被遮擋的部分（如圖11）。圖11數(shù)據(jù)顯示方式2、選擇“連續(xù)采集”中每兩次采集間的時間間隔。在“設(shè)置”菜單中，選擇“連續(xù)采集間隔”下的某一項；或直接從工具條上選擇某個的圖標（如圖12、圖13）。 圖13連

21、續(xù)采集間隔設(shè)置圖12連續(xù)采集間隔設(shè)置幫助“幫助”選項可以查看版本信息。在“幫助”菜單中，選擇“關(guān)于”一項；或直接從工具條上選擇“關(guān)于”的圖標。（如圖14、圖15） 圖15“關(guān)于”選擇圖14“幫助”菜單實驗規(guī)則及注意事項為了確保線陣ccd應(yīng)用技術(shù)實驗的順利進行，保障人身安全，避免設(shè)備損壞，并且達到實驗?zāi)康?，要求實驗人員必須嚴格遵守下述實驗規(guī)則及注意事項，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下有秩序、按步驟的進行。1、 在實驗之前，實驗人員必須閱讀本實驗指導(dǎo)書中所要求的實驗準備內(nèi)容，并閱讀必要的參考資料。明確實驗?zāi)康?，了解實驗?nèi)容的詳細步驟，達到要求后方能進行實驗。2、 實驗進行過程中，必須嚴格按照指導(dǎo)教師制定的步驟

22、進行實驗，不得自行隨意進行，否則可能會損壞實驗儀，造成嚴重后果。3、 要愛護實驗儀器和示波器、計算機等實驗設(shè)備，不允許將其它不相關(guān)的儀器在未經(jīng)許可的情況下與實驗儀進行連接。4、 所有與本實驗儀相關(guān)的線纜如電源線、示波器地線、計算機并行接口數(shù)據(jù)連接線等必須在斷電的情況下連接良好，嚴禁帶電插拔所有線纜。5、 實驗時應(yīng)集中精力，認真實驗；遇到問題時，應(yīng)找指導(dǎo)教師解決；不許自作主張。6、 所有實驗設(shè)備應(yīng)當(dāng)在確定所有地線良好連接后方可開機上電。7、 一旦發(fā)生意外事故或者實驗出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應(yīng)當(dāng)立即切斷實驗設(shè)備電源，并如實向指導(dǎo)教師匯報情況。故障排除之后方可繼續(xù)實驗。8、 使用彩色線陣ccd多功能實驗儀之

23、前，應(yīng)仔細閱讀本手冊的“設(shè)備初始化”和“軟件使用說明”。所有需要利用測量片夾的實驗，安放測量片夾時應(yīng)注意安放方向和位置：從ccd方向觀看，測量片夾上的字母應(yīng)正向向上；做“利用彩色線陣ccd進行振動測量實驗”和“利用彩色線陣ccd進行圖像掃描實驗”實驗時，測量片夾應(yīng)安放在遠離光源的片夾夾具，其它實驗，應(yīng)安放在靠近光源的片夾夾具上?？瞻灼瑠A用于自行設(shè)計實驗內(nèi)容。實驗一 線陣ccd原理及驅(qū)動一、實驗?zāi)康?、 掌握本實驗儀的基本操作和功能。2、 掌握用雙蹤跡示波器觀測二相線陣ccd驅(qū)動脈沖的頻率、幅度、周期和各路驅(qū)動脈沖之間的相位關(guān)系等的測量方法。3、 線陣ccd驅(qū)動脈沖的時序和相位關(guān)系觀測，掌握二相

24、線陣ccd的基本工作原理，尤其是復(fù)位脈沖ccd輸出電路中的的作用；轉(zhuǎn)移脈沖與驅(qū)動脈沖間的相位關(guān)系，掌握電荷轉(zhuǎn)移的過程。二、實驗前準備內(nèi)容1、 學(xué)習(xí)線陣ccd的基本工作原理（參考有關(guān)教材），閱讀雙蹤跡示波器的使用說明書。2、 學(xué)習(xí)tcd2252d線陣ccd基本工作原理（參考附錄）。3、 掌握雙蹤跡示波器的基本操作。4、 根據(jù)線陣ccd的基本工作原理，觀測轉(zhuǎn)移脈沖sh與f1（cr1）、f2（cr2）的相位關(guān)系，理解線陣ccd的并行轉(zhuǎn)移過程。觀測f1與f2及f1與cp、sp、rs間的相位關(guān)系，理解線陣ccd的串行傳輸過程和復(fù)位脈沖rs的作用。5、 測量驅(qū)動頻率的不同調(diào)整檔下的f1與f2、f1、rs的

25、周期與頻率以及ccd行（fc）周期為以下實驗做準備。三、實驗所需儀器設(shè)備 1、 雙蹤跡同步示波器（帶寬50mhz以上）一臺。2、 彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv一臺。四、實驗內(nèi)容及步驟1實驗預(yù)備（1） 首先將示波器地線與實驗儀上的地線連接良好，并確認示波器和實驗儀的電源插頭均插入交流220v插座上。（2） 打開示波器電源。（3） 打開yhlccdiv的電源開關(guān)，觀察儀器面板顯示窗口，數(shù)字閃爍表示儀器初始化，閃爍結(jié)束后顯示為“00 0”字樣，前兩位表示積分時間檔次值，共分為32檔，顯示數(shù)值范圍由“00”“31” ，數(shù)值越大表示積分時間越長。末位表示ccd的驅(qū)動頻率，分4檔，顯示數(shù)值范

26、圍“0”“3”，數(shù)值越大表示驅(qū)動頻率越低。2驅(qū)動脈沖相位的測量（1） 將示波器ch1和ch2掃描線調(diào)整至適當(dāng)位置，同步設(shè)置為ch1。對照“附錄”中tcd2252d的驅(qū)動波形進行下面的實驗。（2） 用ch1探頭測量轉(zhuǎn)移脈沖sh，仔細調(diào)節(jié)使之穩(wěn)定（同步），使sh脈沖寬度適當(dāng)以便于觀察。（將示波器的掃描頻率調(diào)至2ms檔左右，便于觀察對照）用ch2探頭分別觀測驅(qū)動脈沖f1與f2，這就是sh與f1、f2的相位關(guān)系。（3） 用ch1探頭測量f1信號， ch2探頭分別測量f2、rs、cp、sp信號，這就是f1與f2、rs、cp、sp信號之間的相位關(guān)系。（4） 用ch1探頭測量cp信號，ch2探頭分別測量rs

27、、sp，這就是cp與rs、sp信號之間的相位關(guān)系。（5） 將以上所測的相位關(guān)系與“附錄”所示tcd2252d的驅(qū)動波形相對照。3驅(qū)動頻率和積分時間測量（1） 用示波器分別測量4檔驅(qū)動頻率下f1、f2、rs信號的周期，并計算信號頻率填入表1-1。表1-1 驅(qū)動頻率與周期驅(qū)動頻率項目f1f2rs0檔周期（s）頻率（khz）1檔周期（s）頻率（khz）2檔周期（s）頻率（khz）3檔周期（s）頻率（khz）（2） 將實驗儀的頻率設(shè)置恢復(fù)為“0”檔，同時確認積分時間設(shè)置為“00”檔。用ch1做觀測fc信號的同步（示波器掃描頻率調(diào)至2ms左右，便于觀察），用ch2測量sh信號，觀察兩者的周期是否相同，記

28、錄fc信號周期。通過實驗儀面板上的積分時間和驅(qū)動頻率的調(diào)整按鈕進行調(diào)節(jié)，并將不同驅(qū)動頻率檔和積分時間檔次下的fc周期填入下表1-2中。表1-2只列出16檔，其余檔次可以自行添加測量。表1-2 積分時間的測量驅(qū)動頻率0檔驅(qū)動頻率1檔驅(qū)動頻率2檔驅(qū)動頻率3檔積分時間（檔）fc周期（ms）積分時間（檔）fc周期（ms）積分時間（檔）fc周期（ms）積分時間（檔）fc周期（ms）00000000010101010202020203030303040404040505050506060606070707070808080809090909101010101111111112121212 13131313

29、14141414151515154ccd輸出信號的測量（1） 將實驗儀積分時間設(shè)置恢復(fù)為“00”檔，驅(qū)動頻率設(shè)置在“0”檔。（2） 用示波器ch1探頭測量fc信號，調(diào)節(jié)示波器顯示至少2個fc周期； ch2 探頭測量實驗儀的ug輸出端子，打開實驗儀頂部蓋板，調(diào)節(jié)鏡頭光圈。觀察ug輸出是否有變化，如沒有任何變化，請通知實驗指導(dǎo)教師調(diào)整。（3） 步縮小鏡頭光圈，觀測ug的波形變化，當(dāng)ug的輸出在小于3v時停止調(diào)整鏡頭光圈，蓋上儀器蓋板。（4） 保持ch1探頭不變，增加積分時間，用ch2探頭分別測量ug、ur和ub信號，觀測這三個信號在積分時間改變時的信號變化。（5） 調(diào)節(jié)示波器掃描速度，展開sh信號

30、，觀測sh波形和ccd輸出波形之間的相位關(guān)系。（6） 重復(fù)上述步驟觀測fc波形和ccd輸出波形之間的相位關(guān)系。（7） 打開實驗儀上蓋板，將測量片夾b插入到后端片夾夾具中，適當(dāng)開大鏡頭光圈，通過示波器觀測ccd輸出波形的變化。表1-2 積分時間的測量5關(guān)機結(jié)束（1） 關(guān)閉實驗儀。（2） 關(guān)閉示波器。（3） 關(guān)閉電源。五、實驗總結(jié)1、 寫出實驗總結(jié)報告，注意說明tcd2252d的基本工作原理。2、 說明rs脈沖、sp脈沖和cp脈沖的作用，輸出信號與f1、f2周期的關(guān)系。3、 解釋為何在同樣的光源亮度下會出現(xiàn)ur、ug、ub信號的幅度差異。實驗二 線陣ccd特性測量實驗一、實驗?zāi)康耐ㄟ^對典型線陣cc

31、d在不同驅(qū)動頻率和不同積分時間下的輸出信號測量，進一步掌握線陣ccd的有關(guān)特性，加深對積分時間的意義的掌握，以及驅(qū)動頻率和積分時間對ccd輸出信號的影響。理解線陣ccd器件的“溢出”效應(yīng)。二、實驗準備內(nèi)容1、 學(xué)習(xí)掌握線陣ccd的基本工作原理（參考相關(guān)教科書）。2、 學(xué)習(xí)掌握tcd2252d線陣ccd基本工作原理（參考附錄）。3、 通過對典型線陣ccd的輸出信號和驅(qū)動脈沖相位關(guān)系的測量，掌握線陣ccd的基本特性。特別注意對積分時間、驅(qū)動頻率、輸出信號幅度等的測量結(jié)果的分析。找出積分時間、驅(qū)動頻率、輸出信號幅度間的關(guān)系，fc脈沖與輸出信號的相位關(guān)系，說明fc脈沖的作用。三、實驗所需儀器設(shè)備1、

32、雙蹤跡同步示波器（帶寬50mhz以上）一臺。2、 彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv一臺。四、實驗內(nèi)容及步驟1實驗預(yù)備（1） 首先將示波器地線與多功能實驗儀上的地線連接良好，并確認示波器和多功能實驗儀的電源插頭均插入交流220v插座上。（2） 打開示波器電源開關(guān)。（3） 打開yhlccdiv的電源開關(guān)，測量f1、f2、fc、rs、sp、cp各路驅(qū)動脈沖信號的波形，并與“附錄”中所示波形對比。如果與附圖3所示的波形相符，相符，繼續(xù)進行下面實驗；否則，應(yīng)請指導(dǎo)教師檢查。2驅(qū)動頻率變化對ccd輸出波形影響的測量（1） 將示波器ch1和ch2掃描線調(diào)整至適當(dāng)位置，同步設(shè)置為ch1。（2） 將實

33、驗儀驅(qū)動頻率設(shè)置為“0”檔。（3） ch1探頭測量fc脈沖，仔細調(diào)節(jié)使之同步穩(wěn)定，調(diào)節(jié)示波器使示波器顯示至少2個fc周期，ch2探頭測量uo(泛指ur、ug、ub)信號。（4） 調(diào)節(jié)鏡頭光圈，使之逐漸縮小，觀測uo信號的變化，將光圈調(diào)整至ug信號剛好接近“0v”位置處停止調(diào)整光圈，將測量片夾b插入后端片夾夾具中，蓋上蓋板。（5） 保持示波器探頭不動，改變驅(qū)動頻率，設(shè)置為“1”檔，調(diào)節(jié)示波器使fc脈沖始終保持顯示至少2個周期，觀測ccd輸出信號的變化。（6） 續(xù)調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率至“2”檔和“3”檔，觀測輸出信號ug的變化。并做相應(yīng)記錄。3積分時間與輸出信號測量（1） 保持實驗儀其他設(shè)置不變，只將實驗

34、儀驅(qū)動頻率設(shè)置恢復(fù)為“0”檔，并確認積分時間設(shè)置處于“00”檔。（2） 用ch1探頭測量fc脈沖，調(diào)節(jié)示波器使之同步穩(wěn)定，并至少顯示兩個周期。用ch2探頭測量uo信號。（3） 調(diào)節(jié)積分時間設(shè)置按鈕逐步增加積分時間，測出輸出信號uo的幅度(vh是高電平，vl是低電平)添入表2-1。表2-1添滿后，以積分時間為橫坐標，以輸出信號uo為縱坐標畫輸出特性曲線，觀察ccd的輸出信號與積分時間的關(guān)系，當(dāng)ccd出現(xiàn)飽和后，積分時間與輸出信號的如何？（4） 驅(qū)動頻率（即調(diào)節(jié)驅(qū)動頻率設(shè)置按鈕，從“0”至“3”），重復(fù)上述實驗，觀測波形變化情況并做相應(yīng)記錄。（5） 寫出實驗報告，說明ccd輸出信號與積分時間的關(guān)系

35、，并解釋之。表2-1 輸出信號幅度與積分時間的關(guān)系驅(qū)動頻率0檔輸出信號uo驅(qū)動頻率1檔輸出信號uo積分時間（檔）fc周期（ms）輸出幅度（vh）輸出幅度（vl）積分時間（檔）fc周期（ms）輸出幅度（vh）輸出幅度（vl）00000202040406060808101012121414驅(qū)動頻率2檔輸出信號uo驅(qū)動頻率3檔輸出信號uo000002020404060608081010121214144關(guān)機結(jié)束（1） 關(guān)閉實驗儀。（2） 關(guān)閉示波器。（3） 關(guān)閉電源。五、實驗總結(jié)1、 解釋為什么驅(qū)動頻率對積分時間會有影響？2、 解釋為什么在入射光不變的情況下積分時間的變化會對輸出信號有影響？這對cc

36、d的應(yīng)用有何指導(dǎo)意義？進一步增加積分時間以后，輸出信號的寬度會變寬嗎？為什么？這對ccd的應(yīng)用又有何指導(dǎo)意義？實驗三 線陣ccd輸出信號的二值化一、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗進一步掌握線陣ccd的輸出特性，了解運用線陣ccd進行物體尺寸和位置測量的基本方法。近一步掌握ccd積分時間對物體尺寸和位置測量的影響。二、實驗準備內(nèi)容1. 二值化的基本工作原理 線陣ccd的輸出信號包含了ccd各個像元的光強分布信號和像元位置信息，使它在物體尺寸和位置檢測中顯得十分重要。ccd輸出信號的二值化處理常用于物體外形尺寸、物體位置、物體震動（振動）等的測量。如圖3-1所示為測量物體外形尺寸（例如棒材的直徑d）的原理圖。

37、被測物a置于成像物鏡的物方視場中，線陣ccd像敏面安裝在成像物鏡的最佳像面位置。均勻的背景光使被測物a通過成像物鏡成像到ccd的像敏面上。在像面位置可得到黑白分明的光強分布。ccd像敏面上的光強分布載荷了被測物尺寸的信息，通過ccd及其驅(qū)動器將載有尺寸信息的像轉(zhuǎn)換為如圖3-1右側(cè)所示的時序電壓信號（輸出波形）。根據(jù)輸出波形，可以得到物體a 在像方的尺寸設(shè)光學(xué)放大倍率為，則可以用下面公式計算物體a的實際尺寸d為 （3-1）顯然，只要求出，就不難測出物體a的實際尺寸d。線陣ccd的輸出信號uo隨光強分布的變化關(guān)系為線形的，因此，可用uo模擬光強分布。采用二值化處理方法將物體邊界信息檢測出來是簡單便

38、捷的方法。有了物體邊界信息便可以進行上述測量工作。圖3-3 二值化電路2二值化處理方法的波形圖3-2所示為典型ccd輸出信號與二值化處理的時序圖。圖中fc信號為行同步脈沖，fc的上升沿對應(yīng)于ccd的第一個有效像元輸出信號，其下降沿為整個輸出周期的結(jié)束。ug為綠色組分光的輸出信號，它為經(jīng)過反相放大后的輸出電壓信號。為了提取圖3-2所示ug的信號所表征的邊緣信息，采用如圖3-3所示的固定閾值二值化處理電路。該電路中，電壓比較器lm393的正相輸入端接ccd輸出信號ug，而反相器的輸入端通過電位器接到可調(diào)電平（閾值電平）上，該電位器可以調(diào)整二值化的閾值電平，構(gòu)成固定閾值二值化電路。經(jīng)固定閾值二值化電

39、路輸出的信號波形定義為th。再進一步進行邏輯處理，便可以提取出物體邊緣的位置信息n1和n2。n1與n2的差值即為被測物在ccd像面上所成的像占據(jù)的像元數(shù)目。物體a 在像方的尺寸為 （3-2）式中，n1與n2為邊界位置的像元數(shù)，l0為ccd像敏單元的尺寸。因此，物體的外徑應(yīng)為 （3-3）3二值化處理電路原理方框圖二值化處理原理圖如圖3-4所示，若與門的輸入脈沖crt為ccd驅(qū)動器輸出的采樣脈沖sp，則計數(shù)器所計的數(shù)為（n2n1），鎖存器鎖存的數(shù)為（n2n1），將其差值送入（n2n1）led數(shù)碼顯示器，則顯示出（n2n1）值。 同樣，該系統(tǒng)適用于檢測物體的位置和它的運動參數(shù)，設(shè)圖3-1中物體a在物

40、面沿著光軸做垂直方向運動，根據(jù)光強分布的變化，同樣可以計算出物體a的中心位置和它的運動速度、震動（振動）等。三、實驗所需儀器設(shè)備1、 雙蹤跡同步示波器（帶寬50mhz以上）一臺。2、 彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv一臺。四、實驗內(nèi)容及步驟（一）實驗內(nèi)容1、 觀測二值化處理過程中ccd的輸出信號；2、 在進行二值化閾值電平調(diào)整的過程中，觀察閾值電平調(diào)整的調(diào)整過程；3、 標定光學(xué)放大倍率；4、 進行被測圖形尺寸的測量；5、 通過改變有關(guān)參數(shù)，觀察對測量值的影響，分析影響物體尺寸測量的因素。（二）實驗步驟1實驗預(yù)備（1） 首先將示波器地線與實驗儀上的地線連接良好，并確認示波器的電源和多功

41、能實驗儀的電源插頭均插入交流220v插座上。（2） 打開儀器頂部蓋板，將實驗用測量片夾b插入后端片夾夾具中，蓋上蓋板。（3） 打開示波器，將ch1探頭接到fc脈沖輸出端，仔細調(diào)節(jié)使之同步穩(wěn)定，使示波器顯示至少2個fc周期。（4） 確認yhlccdiv實驗儀的二值化開關(guān)處于彈出狀態(tài)，測量f1、f2、fc、rs、sp、cp各路驅(qū)動脈沖信號的波形是否正確。如果與附圖3所示的波形相符，相符，繼續(xù)進行下面實驗；否則，應(yīng)請指導(dǎo)教師檢查。2光學(xué)放大倍率的標定（1） 用示波器ch2探頭接ug信號輸出端。調(diào)節(jié)鏡頭的光圈，觀測輸出信號波形的變化，使其處于接近飽和（非飽和）的狀態(tài)。（2） 用ch2探頭測量to端子（

42、閾值電平），調(diào)節(jié)實驗儀上的閾值調(diào)節(jié)按鈕，使閾值為2v左右。（3） 再將ch1探頭接到ug信號輸出端，用ug信號同步。ch2探頭接到bo端子（二值化輸出ttl信號）上，調(diào)節(jié)閾值調(diào)節(jié)按鈕，進行閾值的增減，觀察bo的變化情況和與ug信號的關(guān)系。最后再將閾值電平恢復(fù)為2v。（4） 按下二值化測量按鈕，此時儀器面板上原本顯示的積分時間和驅(qū)動頻率值的數(shù)值變?yōu)槎祷瘻y量值顯示，所顯示的數(shù)值為二值化信號所占據(jù)的ccd像元數(shù)（若儀器面板顯示窗口數(shù)字閃爍則表示信號調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)當(dāng)退出二值化測量狀態(tài)。重新調(diào)整鏡頭光圈、積分時間、驅(qū)動頻率和二值化閾值電平），即（n2n1）值。連續(xù)記錄10組數(shù)據(jù)，填入表3-1，代入計算公

43、式（3-3），計算光學(xué)放大倍率的平均值，完成光學(xué)放大倍數(shù)標定工作。表3-1 光學(xué)放大倍率的測量二值化測量值（n2n1）（閾值2v）物方尺寸（mm）像方計算尺寸（mm）光學(xué)放大倍率以上10次計算的平均光學(xué)放大倍率 。3二值化測量（1） 保持上述設(shè)置不變，打開實驗儀頂部蓋板，取出測量片夾b，插入測量片夾c，蓋上蓋板。連續(xù)記下10組數(shù)據(jù)，填入表3-2，計算出被測條紋的實際尺寸。（2） 閾值電平調(diào)整至1v，再測量一組數(shù)據(jù)，填入表3-2，再計算出被測條紋的實際尺寸。（3） 變積分時間后，再重復(fù)上述實驗，觀察ccd輸出信號波形的變化，當(dāng)ccd出現(xiàn)飽和狀態(tài)后觀測被測物尺寸的變化。表3-2 光學(xué)放大倍率的測量

44、二值化測量值（n2n1）（閾值1v）物方尺寸（mm）像方計算尺寸（mm）光學(xué)放大倍率以上10次計算的平均光學(xué)放大倍率 。4結(jié)束關(guān)機（1） 關(guān)閉實驗儀。（2） 關(guān)閉示波器。（3） 關(guān)閉電源。五、實驗總結(jié)1、 寫出實驗總結(jié)報告，解釋為何兩種閾值下測量結(jié)果有差異，造成這種差異的原因有幾點。2、 說明固定閾值二值化測量的優(yōu)缺點和適用領(lǐng)域。3、 積分時間的變化是否對測量值有影響？在什么時候會有影響？為什么進行尺寸測量時必須使ccd脫離飽和區(qū)？實驗四 線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集一、實驗?zāi)康?、 掌握線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集的基本原理。2、 進一步掌握線陣ccd積分時間與光照靈敏度的關(guān)系。3、 掌握本實驗

45、儀配套軟件的基本操作，熟悉各項設(shè)置和調(diào)整功能。4、 學(xué)會基本數(shù)據(jù)采集軟件的編寫和應(yīng)用（選做）。二、實驗準備內(nèi)容1、 學(xué)習(xí)c語言進行計算機端口操作和繪圖的基本功能（參考相關(guān)教科書）。2、 進一步學(xué)習(xí)和掌握線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集基本原理。3、 熟悉a/d數(shù)據(jù)采集的基本操作軟件。三、實驗所需儀器設(shè)備1、 彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv一臺。2、 雙蹤跡示波器一臺（帶寬50mhz以上）。3、 實驗用pc計算機及a/d數(shù)據(jù)采集基本軟件。四、線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集基本原理線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集的種類和方法很多，這里只介紹實驗儀所采用的8位并行接口方式的數(shù)據(jù)采集基本工作原理。如圖4-

46、1所示為以8位a/d轉(zhuǎn)換器件tlc5510a為核心器件構(gòu)成的線陣ccd數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。以cpld完成地址譯碼器、接口控制、同步控制、存儲器地址譯碼等邏輯功能。計算機軟件通過向端口發(fā)送控制指令對cpld復(fù)位。cpld等待fc上升沿（對應(yīng)于ccd第一個有效輸出信號）觸發(fā)ad開始工作，ad器件則通過sp信號完成對每個像元的同步采樣，a/d轉(zhuǎn)換輸出的8位數(shù)字信號則存儲在一個32k的靜態(tài)緩存器件中（62256），當(dāng)一行像元的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，cpld會生成一個標志轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號，同時停止a/d轉(zhuǎn)換器和sram存儲器的工作。計算機軟件在查詢標志信號后，讀取sram存儲器中的數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)曲線顯示等一系列功能。

47、當(dāng)軟件讀取并處理完成一行數(shù)據(jù)后，再次發(fā)送復(fù)位指令循環(huán)上述過程。五、實驗內(nèi)容及步驟（一）實驗內(nèi)容1、 進行以8位a/d轉(zhuǎn)換器件tlc5510a為核心器件構(gòu)成的線陣ccd數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗。2、 進行線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件的基本操作（軟件工作參數(shù)的設(shè)置、ccd工作參數(shù)的設(shè)置等）。3、 進行線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件的存儲、打開、讀出等的操作。（二）實驗步驟1試驗預(yù)備（1） 首先將實驗儀的數(shù)據(jù)端口和計算機并行端口用專用數(shù)據(jù)線纜連接良好，并將計算機并行端口設(shè)置為epp（增強型并行接口）工作模式，如果不能確定，請咨詢實驗指導(dǎo)教師。（2） 打開計算機電源，完成系統(tǒng)啟動后進入下面的操作

48、。（3） 打開yhlccdiv的主電源開關(guān)，用示波器測量f1、f2、fc、rs、sp、cp等各路驅(qū)動脈沖的波形是否正確。如果與附圖3所示的波形相符，繼續(xù)進行下面實驗；否則，應(yīng)請指導(dǎo)教師檢查。（4） 打開儀器頂蓋，確定ccd為水平位置（即黃色旋鈕對應(yīng)銀白標志點），運行a/d數(shù)據(jù)采集基本軟件。否則，請首先安裝a/d數(shù)據(jù)采集基本軟件。2運行ad數(shù)據(jù)采集實驗軟件（1） 運行a/d數(shù)據(jù)采集基本軟件，計算機應(yīng)顯示出入圖4-2所示的程序主界面。圖4-3保存數(shù)據(jù)操作圖4-4打開數(shù)據(jù)文件（2） 采集菜單分為“連續(xù)”、“單次”和“平均”等3種采集方式，為調(diào)試方便應(yīng)選擇連續(xù)采集方式。顯示方式也分為分屏顯示與單屏壓縮

49、顯示，單屏壓縮顯示方便調(diào)試。點擊圖4-3所示“0”設(shè)置0s停頓時間的顯示方式。點擊“連續(xù)”便可進行連續(xù)采集方式的工作。（3） 仿照實驗二、三對鏡頭光圈的調(diào)節(jié)方法進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時也要對驅(qū)動頻率和積分時間等參數(shù)進行設(shè)置，觀測所采集的輸出波形，使輸出波形的幅度處于便于觀察的位置。（4） 打開實驗儀上蓋板，將測量片夾“a”插入后端片夾夾具中，調(diào)節(jié)鏡頭光圈和積分時間，觀測輸出波形的變化。（5） 將ad轉(zhuǎn)換的輸出波形曲線以*.txt，或*.dat數(shù)據(jù)格式保存為數(shù)據(jù)文件。（6） 打開數(shù)據(jù)文件，顯示a/d數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)，觀測每一像元的數(shù)據(jù)和整行數(shù)據(jù)的特點。（7） 觀測與分析輸出波形，分析輸出波形與片夾“a

50、”圖像（物）的關(guān)系。（8） 將測量片夾“a”取出，換上量片夾“f”，再重復(fù)做（5）、（6）、（7）項，觀察與分析測量結(jié)果。3編寫ad數(shù)據(jù)采集連接與處理軟件（1） 利用上面所保存的數(shù)據(jù)文件求出一行數(shù)據(jù)的最大、最小值。（2） 利用數(shù)據(jù)文件找出信號的變化周期，分析所采數(shù)據(jù)的特點。（3） 根據(jù)廠家提供的接口程序設(shè)計編寫簡單的接口軟件與簡單的處理軟件。接口軟件需要較好的vc+軟件基礎(chǔ)，根據(jù)情況進行選做。研究生或指導(dǎo)教師可以自行編寫難度更高的應(yīng)用軟件，在該項實驗中做更多的工作。（選做）4結(jié)束關(guān)機（1） 關(guān)閉實驗儀。（2） 關(guān)閉計算機。（3） 關(guān)閉示波器。（4） 關(guān)閉電源。六、實驗總結(jié)1、 出實驗總結(jié)報告，

51、總結(jié)ccd輸出信號的幅度與積分時間及光照靈敏度之間的關(guān)系，能否驗證在同樣的光照下輸出信號的幅度隨積分時間的增長而幅度增大。2、 能否用這個試驗檢測ccd光敏單元的不均勻性？如果能，該如何安排這個實驗？3、 用線陣ccd的a/d數(shù)據(jù)采集實驗?zāi)芊襁M行物體尺寸的測量工作？若能，該如何安排這個實驗？4、 試將片夾“f”插入片夾夾具中，線陣ccd輸出的波形會怎樣？片夾“f”為對比度很好的黑白條，經(jīng)成像物鏡、線陣ccd光電變換后再經(jīng)a/d數(shù)據(jù)采集，計算機所獲得的波形會出現(xiàn)“變形”的現(xiàn)象，怎樣解釋“變形”的現(xiàn)象？“變形”產(chǎn)生的主要原因是什么？能否利用“變形”的輸出波形進行黑白條尺寸的測量？黑白條圖像的真實邊

52、界的數(shù)值有什么特點？5、 怎樣利用本實驗進行像敏單元不均勻性的測量？6、 你能例舉出利用本實驗進行其他目的的實驗嗎？實驗五 軟件提取邊緣信號的二值化處理一、實驗?zāi)康?、 掌握用軟件提取線陣ccd輸出信號uo所含物體邊界信息的兩種方法。2、 學(xué)習(xí)使用c+語言編寫簡單的測量軟件。二、實驗準備內(nèi)容1、 預(yù)習(xí)用軟件提取線陣ccd輸出信號uo所含物體邊界信息的基本原理2、 復(fù)習(xí)c+語言。3、 學(xué)習(xí)離散函數(shù)的微分算法。三、實驗所需儀器設(shè)備1、 彩色線陣ccd多功能實驗儀yhlccdiv一臺。2、 雙蹤跡示波器一臺（帶寬50mhz以上）。3、 實驗用計算機、vc+軟件及相關(guān)的實驗軟件。四、軟件提取邊界信息的原