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      電子發燒友網>電子資料下載>可編程邏輯>FPGA/ASIC>如何使用線陣CCD設計白光干涉技術位移測量系統的論文說明

      如何使用線陣CCD設計白光干涉技術位移測量系統的論文說明

      2019-11-28 | rar | 8.93 MB | 次下載 | 免費

      資料介紹

      　　白光干涉技術（White-light interferometry technology）是在20世紀70年代發展起來的一門新技術，由于它是以白光的干涉寬度作為度量單位的，所以可以檢測極其微小的位移形變，被廣泛用于光纖產品、材料研究、生物醫學工程等領域，具有高測量精度和高靈敏度。CCD（Charge-coupled Device）是電耦合器件，它可以把光信號轉換成電信號進行輸出，同時還具備集成度高，功耗小，噪聲低、測量精度高等優點，在圖像傳感方面有著廣泛的應用。目前，利用白光干涉技術進行測量的系統只在國外少數幾個國家中實現了商品化，國內還處于研究階段。

      　　本文研究并設計了一種基于線陣 CCD白光干涉技術的測量系統。通過對白光干涉條紋信號進行采集、存儲、傳輸和算法分析，從而實現了中央零級條紋的精確定位。白光經過干涉之后會形成干涉信號，符合高斯分布，用高速線陣 CCD對其進行采集，轉換成電信號，再通過面向 CCD的專有 AD對此信號進行濾波降噪和A/D轉換，形成對應的數字信號后把數據保存在 FPGA中的高速異步 FIFO中，以便于數據的存儲與傳輸，最后通過高速以太網的方式把采集到的干涉信號數據上傳到上位機中。此硬件系統是在 Xilinx FPGA的基礎上實現的。

      　　本文還對 CCD像素定位進行了研究，以提高整個系統的精度。CCD在采集數據的過程中會引入諸多噪聲，而導致中央零級條紋不能精確定位。本文介紹并比較了線陣 CCD常見的像素定位算法，并在此基礎上，提出了一種改進的灰度質心法，并對測量結果進行數據統計與分析，得到了更高精度的測量結果。

      　　經過驗證，本系統能夠正確對白光干涉條紋中央零級條紋進行定位，同時還有很高的精度與處理速度，具有很高的應用價值。

      FPGA CCD 測量系統
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