一、基于ispLSI器件的线阵CCD时序发生器设计（论文文献综述）
冯晓艳[1]（2021）在《基于CCD的SPR型塑料光纤折射率检测系统设计》文中指出表面等离子体共振（SPR）是用于检测外部环境的变化的一种光学现象,在环境质量检测和生物医学研究等领域获得了广泛的应用。光纤SPR传感器由于规格小、精度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强和对环境中折射率变化敏感,已经成为近年来研究的热点。因此,设计了一种D型塑料光纤SPR传感器来检测折射率的变化,同时设计并制作了传感器检测的相关电路,主要工作如下:首先分析了折射率检测系统的工作原理、基本性能以及光纤SPR效应,光学系统的设计选择基于平场全息凹面光栅的光路结构,使用ZEMAX软件确定所需的光学元件参数后,完成建模优化。利用磁控溅射法在抛磨好的D型光纤结构上涂覆50nm厚的金膜,创建D型光纤表面等离子体共振传感器来检测折射率变化。设计并构造以FPGA为核心驱动芯片和CCD为光电探测器的折射率检测系统。根据功能整个电路系统分为CCD驱动、AD转换、FPGA控制和USB通信等模块。选用响应波长范围是200nm-1100nm的线阵CCD探测器TCD1304DG进行光电转化,得到的信号通过AD7667转换为数字信号,利用“软”FIFO进行速率匹配,通过USB通信接口将电路板与上位机连接起来,完成数据的传输。其中FPGA用于完成各个模块的程序控制,而Labview设计的上位机用于进行完成数据的图像化显示。搭建好系统后,使用拟合法进行波长标定,完成“像元位置-波长”的一一对应,最后选用水和Na Cl溶液进行折射率检测。实验结果表明设计的测试系统在400-800nm范围内具有稳定的性能,可以准确测量波长变化,且光栅在660nm附近波长分辨率为2nm,符合设计要求。因此可以根据设计的D型塑料光纤SPR传感器的灵敏度1213nm/RIU,和设计搭建的测试系统对不同溶液的折射率进行检测。
时莉[2]（2021）在《基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计》文中研究指明光谱仪是利用光学原理,如光的色散、吸收、散射等,从而得到与被分析物质有关的光谱,进而分析出物质元素成分以及内部结构的物理光学设备,其在多个领域得到了广泛应用。由于单通道光纤光谱仪在波长测量范围和波长分辨率之间存在一定的制约关系,而且随着科学领域对光谱仪的性能要求越来越高,多通道光谱仪已成为各国研究的热点。光谱仪控制系统是多通道光纤光谱仪的核心部分,本文设计并制作了多通道光谱数据采集、处理及传输的控制系统,并简单介绍了多通道光谱仪的光学系统,以及结合上位机软件对多通道控制系统进行测试。在本课题设计过程中,首先对系统的总体方案进行了设计。在硬件部分,将系统分为几个模块,包括FPGA控制模块、CCD光电转换模块、A/D转换模块、USB通信模块、RS232通讯模块、电源模块以及存储模块,分别设计了各个模块的硬件电路图,完成了芯片选型等工作。根据系统设计要求,CCD器件选用线阵TCD1304DG器件,每一个通道分别对应一个CCD器件;A/D转换芯片选用专用图像处理器AD9826,选用USB2.0接口作为光谱数据传输以及控制系统与上位机通信的串口;为了提高光谱仪的处理速度,实现多个通道的同步采集,选用FPGA作为控制芯片。在软件部分,基于Verilog HDL硬件描述语言,首先介绍了系统的总体功能状态图,即光谱仪控制系统在上位机发出命令的控制下实现了光谱数据的采集、处理、存储与传输。主要介绍了CCD与AD采集控制时序的设计、光谱数据的存储与读取以及USB通信的逻辑设计。控制系统的硬件和软件部分设计完成后,结合光学系统搭建了光谱仪样机,并结合上位机软件对样机进行了测试。该系统满足预期的设计要求,能够实现多个通道之间的光谱数据的同步采集,在多通道光纤光谱仪的研究中有重要的实际意义。最后,总结了本文设计多通道光纤光谱仪所做的主要工作,并对存在的一些问题提出了下一步的研究方向。
焦龙飞[3]（2021）在《细线拉拔激光外径测量仪》文中认为为了能够适应企业在细线拉拔生产过程中对其外径的检测需求,基于国内外对激光外径测量仪的研究动态和工业测量指标,针对直径在0.1mm～15mm尺寸范围内的拉拔细线,研制一种高精度、非接触式、非扫描式的激光外径测量仪。论文对激光外径测量仪的原理进行详细论述,采用激光三角测量方法和线阵CCD应用技术,提出了细线拉拔激光外径测量仪的总体设计方案,其主要由硬件部分和软件部分组成。该测量系统以ARM为主控核心。硬件部分主要包括电源管理模块、光电信号处理模块、主控制器模块、通信模块和数码管显示模块;软件部分主要包括ARM数据处理模块的程序设计、数码管显示模块的程序设计和通信模块的程序设计。电源管理模块是将输入电压转换成各模块各需要的输入电压;光电信号处理模块是将系统采集的光信号处理成控制器所需要的电压信号,主控制器模块是采集所有的电压信号并对其进行处理,进而获得最终的测量结果;RS485通信模块是将最终的测量结果传输到计算机上;数码管显示模块是将最终的测量结果进行显示。采用不同直径的标准棒对激光外径测量仪样机进行性能测试试验,其标准棒的尺寸为0.100mm、0.500mm、1.000mm、6.000mm、10.000mm、15.000mm。试验结果表明,采用激光三角测量方法和线阵CCD应用技术的激光外径测量仪能够准确测量0.1mm～15mm的拉拔细线以及各种线材且精度误差可达±3μm,同时能够将激光外径测量仪测得的数据传输到计算机上进行显示,从而实现实时监控,而且该激光外径测量仪结构简单,精度高,工作稳定性高。因此,该激光外径测量仪具有很好的市场应用前景。
李自奇[4]（2020）在《基于FPGA的激光在线平直度测量系统研究》文中认为平直度是表征钢板表面与绝对水平之间差别大小的指标,用以反映出钢板的翘曲程度。准确地获取钢板的平直度信息,并实时反馈给钢板板形控制系统,对高质量钢板的生产具有重要意义。本文采用基于激光三角法的三点测量技术方案,以XC7A35T FPGA为主控制和处理芯片,对钢板平直度测量系统展开研究。论文首先对钢板平直度测量的国内外研究现状,以及对激光三角法、激光莫尔条纹法和激光截光法等3种典型的平直度测量方法进行分析与研究,确定了平直度测量的技术方案;然后根据课题的技术指标要求,对测量系统进行了总体设计,结合基于三点测量方式的光学系统,选取了波长为450 nm的半导体激光器、TCD1304AP线阵CCD等关键器件,以及基于UDP传输协议的千兆网口通信方式;在此基础上,进行了以FPGA和线阵CCD为核心的系统硬件设计和以激光光斑定位为核心的系统软件设计;最后,通过实验对光电转换电路的性能、激光光斑定位的精度以及三点测量方式的有效性进行验证,结果表明本文采用的激光平直度测量方法可以有效地避免因钢板上下跳动给检测带来的影响。
庞国迎[5]（2019）在《基于高速线阵CCD的卷材位置实时跟踪系统设计》文中研究指明在和卷曲相关的行业,卷材跑偏问题普遍存在,主要采取跟踪材料边缘或者标志线的方式解决。红外检测或者超声检测方式存在工作模式单一,国内CCD检测模式存在跟踪标志线时输出速率不高或者检测范围不够宽,国外CCD检测模式则存在价格成本高等问题,因此,输出速率高、检测范围大、能适应多种工作方式的低成本系统成为有待解决的问题。为了提高输出速率,增加检测范围,解决工作方式单一的问题,在研究了目前主流的卷材位置实时跟踪系统的基础上,参考其它系统的优缺点、并结合FPGA在速度方面的优势,DSP在图像处理方面的优势,综合考虑成本、应用性、稳定性等因素,系统采用FPGA+DSP的方式,通过FPGA驱动RGB三色5400像元的线阵CCD和高速AD芯片AD9945,对卷材的图像进行采集,并将采集到的图像信息存储到双口 RAM中,双口 RAM在FPGA内部通过IP核实现,DSP通过EMIF接口将RAM中的图像信息取走,在DSP中完成卷材边缘或者标志线查找算法的实现,并将位置信息实时输出;系统即可以工作在边缘位置控制方式,也可以工作在纵向标志线控制方式。本文从芯片的选型到原理图的设计、PCB的设计,以及软件设计方面的原理及其实现,都有详细的阐述说明,并根据该方案分别进行了系统的硬件设计和软件设计,通过对Sobel算法的研究,对其算子进行优化和修改,使其能够满足系统的应用,并将相应的软件在完成的硬件上进行了调试和验证。利用设计的卷材位置跟踪系统,对收集到的不同卷材分别进行了边缘或者标志线的检测,实验结果表明,基于高速线阵CCD的卷材位置实时跟踪系统能够完成对运动卷材边缘及标志线的查找及识别,并实时输出卷材位置信息。
陶兴扬[6]（2019）在《基于近红外光谱技术的猪胴体检测系统研究及开发》文中认为我国有着庞大的猪肉消费市场,随着人们生活水平的提升,消费者不再满足于猪肉数量的充足,而对于猪肉质量提出了更高的标准,因此实现猪肉有效的分级成为当下社会对于食品安全的迫切需求。瘦肉率作为评价猪肉品质的关键指标,研究与开发猪胴体分级检测系统,摆脱传统低效的人工分级方式,对于整个猪肉消费产业的发展都有着深远的现实意义。近红外光谱分析技术因为高效无损的优点而越来越多地应用于食品检测中,本文在分析国内外猪胴体分级现状与趋势基础上,利用猪胴体对近红外光的反射光谱特性,结合光学系统、近红外光谱信号采集与处理硬件系统与光谱数据采集软件系统,提出了猪胴体肥瘦率检测系统设计方案。基于非对称交叉式切尼-特纳结构设计了光谱信号采集的光学系统,对光学系统中的光源、Y型光纤、光栅等元器件进行了选型与分析,在对CCD光电探测器特性参数的分析基础上,设计了猪胴体肥瘦率检测系统的光学系统,实现对猪胴体近红外光谱的采集及光电转换。针对CCD探测器采集的信号,本文设计了近红外光谱信号采集与处理硬件系统的方案。根据硬件的供电需求设计了电源系统,采用FPGA实现CCD工作、模数转换与数据传输的时序逻辑。设计了信号调理模块,实现了电路间的阻抗匹配、电压反相、偏置电压去除与噪声抑制等功能。通过对串口进行配置完成信号的通信。在硬件各模块的设计基础上,搭建了猪胴体肥瘦率检测系统的硬件系统。基于WPF开发工具对猪胴体反射光谱数据采集软件进行了设计,在分析了功能模块需求与软件流程基础上,设计了软件的总体方案。通过采集背景暗噪声、白板反射光幅值与样品反射光幅值,计算获得准确的猪胴体反射率,并实时反映包含肉品肥瘦特性的近红外反射光谱信息。结合光学系统、近红外光谱信号采集与处理硬件系统与数据采集软件搭建了肉品特性检测实验平台,设计了不同条件下猪胴体肥瘦反射光谱特性分析实验,获得了检测猪肉肥瘦率的最佳检测波段,并对猪肉厚度、光源照射高度及猪肉新鲜度等影响因素进行了研究分析,实验表明本课题开发的猪胴体检测系统可满足猪胴体肥瘦检测的需求。
程瑶,周娜,王荣秀[7]（2017）在《基于FPGA的线阵型CCD驱动电路设计》文中认为CCD驱动电路的设计是实现CCD各种设计功能的关键性因素,只有对其驱动信号设计的严格把关,才会进一步保证CCD器件后续工作的开展。分析线阵CCD器件TCD1703C的驱动时序要求,采用QuartusⅡ软件,选用Verilog HDL语言设计了各路驱动时序信号。将程序设计下载到FPGA器件中,通过逻辑分析仪对输出信号进行了波形监测,验证了线阵CCD的驱动时序设计的可行性。将产生的驱动时序信号接入CCD器件,不同光照入射的条件下,CCD在驱动信号的驱动下,正常工作并输出了相应的视频信号。
许建平[8]（2016）在《基于彩色线阵CCD的红枣视觉检测与分级系统设计》文中研究指明线阵CCD由于其较高的横向分辨率、较广的视场范围、快速的扫描速率和高灵敏度等优势越来越多地应用在工业机器视觉领域。本文的内容是开发出基于彩色线阵CCD的工业相机,利用该相机应用于红枣的视觉检测和分级系统中。围绕这两个需求,本文的主要工作和创新点如下：（1）设计了一种能够满足工业需求的彩色线阵CCD相机。该工业相机选用东芝高扫描速率彩色线阵传感器,像素分辨率最大5340,行频最高可达6500fps。相机完成对线阵CCD的驱动,控制专用的ADC采集芯片对CCD模拟信号进行采集。CCD设置的时间延迟积分模式对高速成像更加清晰,图像非均匀性能够得到很大改善。采用的隔点复位隔点采集图像,电荷每两次累积转移一次,对于低增益模式能够在改善图像噪声的基础上,增加图像亮度和清晰度。（2）针对图像大数据量传输的带宽要求,采集到的三路RGB数字图像信号经由FPGA内部预处理后,转换成Bayer数据流,通过USB2.0传输至上位机实现图像的拼接、显示与保存。上位机可以进行静态图像分析、二值化处理、灰度转换、亮度调节、镜像和当前帧率检测等多种功能。（3）设计了一种基于彩色线阵CCD的针对红枣大小和褶皱特征的像素统计方法。利用线阵CCD相邻两次扫描物体之间的像素存在相关性和上一行的待检测目标的统计特性,对多个红枣目标提取当前行像素的像素特征和统计特性。论文中给出了算法的FPGA详细实现过程,测试结果统计方法的有效性。
丁浩[9]（2016）在《非金属材料高温变形光电检测系统研究》文中认为热膨胀在生产生活中是一种很常见的现象,是研究物质热物理重要的一部分。对工业加工和航天航空等领域来说,都需要考虑物质的热膨胀现象。物体受热变形会影响相关生产和工程设计中材料的选取等方面,所以对物体的高温物相微小变化的研究有着重要的意义。为了得到非金属在高温环境下的物相变化,本论文设计了一种非金属材料受热膨胀的测量方法,来掌握其在高温下的热膨胀规律特性。在总结现有成果的基础上,提出了CCD成像法测量的非接触式检测方案,可实现对高温下非金属材料的微小形变的高精度测量,对材料温度变化和微小形变的线性关系进行分析。本论文选用线阵CCD为测量元件,使用FPGA对其进行时序驱动和对测量系统各个模块的控制,最后通过USB对上位机进行通信,并给出了各个部分电路设计和程序流程设计。本测量系统的研究涵盖了光学、电子学、光电传感器技术等多学科技术。通过对非金属高温下微小形变测量的实验结果可以证明此系统设计合理,能够达到测量要求。
张冰[10]（2015）在《基于Zynq的线阵CCD数据采集系统设计》文中进行了进一步梳理随着计算机技术和数字信号处理技术的进步,图像传感技术得到了广泛的重视与应用。通过对CCD图像传感器采集来的图像信息进行处理,从而获得被测事物的各种参数,并最终用于实际检测、测量和控制。当前嵌入式设计发展迅猛,单个处理器、单个ASIC或者单纯的FPGA方案,甚至这些方案的组合也都无法满足设计的需求。在市场需求的推动下,为了满足下一代应用处理的需求,Xilinx定义了Zynq-7000系列产品。为了适应Xilinx公司最新平台Zynq在光学测量以及图像采集方面的应用,提出了一种基于Zynq的线阵CCD数据采集系统的设计方法。论文在深入分析Xilinx公司Zynq全可编程SoC平台体系架构的基础上,确定了ZedBoard主板加CCD数据采集子板的总体设计方案。细化了系统各个功能模块的划分。完成了以下功能模块的设计和调试,主要包含CCD时序驱动模块、高速AD采集模块、电源管理模块、数据存储模块以及数据传输模块。利用Zynq作为系统的控制核心,针对型号为RL2048PAG-712的图像传感器和型号为AD9945的高速采集模块设计了相应的外围驱动电路以及电平转换电路。通过Verilog硬件描述语言,使用PL部分完成了线阵CCD时序驱动模块和高速AD采集模块IP核的设计。采用DMA直接内存访问技术,实现了数据的外部存储,同时节省了对处理器资源的使用,降低了系统功耗。为了提高与上位机的数据传输速度,采用了以太网传输的方式。完成了PCB电路板的制作,针对已完成的功能模块进行了初步测试。测试结果表明,该数据采集系统传输速率高、性能稳定,基本达到了预期的要求。
二、基于ispLSI器件的线阵CCD时序发生器设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于ispLSI器件的线阵CCD时序发生器设计（论文提纲范文）
（1）基于CCD的SPR型塑料光纤折射率检测系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 CCD的国内外研究现状 |
| 1.2.2 SPR传感技术的研究现状 |
| 1.2.3 折射率检测技术的研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 2 测试系统工作原理 |
| 2.1 系统的工作原理及结构 |
| 2.2 CCD的基本原理及结构 |
| 2.2.1 CCD的工作原理 |
| 2.2.2 CCD的基本特性 |
| 2.3 光纤SPR传感理论 |
| 2.3.1 全反射与倏逝波 |
| 2.3.2 表面等离子体波 |
| 2.3.3 光纤SPR传感原理 |
| 2.3.4 光纤SPR传感器激发方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光学系统设计与搭建 |
| 3.1 基于光纤SPR效应的光纤传感器设计 |
| 3.1.1 D型光纤传感原理 |
| 3.1.2 SPR效应的光纤结构制备 |
| 3.2 分光系统的结构设计 |
| 3.2.1 Czerny-Turner系统 |
| 3.2.2 基于平场全息凹面光栅的光学系统 |
| 3.3 平场全息凹面光栅的设计与仿真 |
| 3.4 光学系统的搭建 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统硬件设计及实现 |
| 4.1 硬件整体方案介绍 |
| 4.2 CCD驱动模块硬件设计 |
| 4.2.1 线阵CCD选型 |
| 4.2.2 CCD模块的电路设计 |
| 4.3 A/D转换模块硬件设计 |
| 4.3.1 AD芯片选型 |
| 4.3.2 AD转化模块的电路设计 |
| 4.4 FPGA控制模块硬件设计 |
| 4.4.1 控制模块芯片选型 |
| 4.4.2 FPGA外围电路设计 |
| 4.5 USB通信模块硬件设计 |
| 4.5.1 通信接口方案选择 |
| 4.5.2 USB通信电路设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 系统软件设计及实现 |
| 5.1 光电转化模块设计 |
| 5.2 AD转化模块设计 |
| 5.3 FIFO缓存模块设计 |
| 5.4 USB通信模块设计 |
| 5.5 上位机设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 系统样机的测试分析 |
| 6.1 测试系统平台搭建 |
| 6.2 数据分析处理 |
| 6.3 波长标定 |
| 6.4 折射率测量实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究和意义 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 本文的研究目标 |
| 1.5 本文的主要内容和安排 |
| 2 系统总体方案设计 |
| 2.1 光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.1.1 单通道光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.1.2 多通道光纤光谱仪的工作原理 |
| 2.2 多通道光纤光谱仪的总体结构设计 |
| 2.2.1 光学系统设计 |
| 2.2.2 数据采集系统设计 |
| 2.3 开发环境的搭建 |
| 2.3.1 FPGA开发环境的搭建 |
| 2.3.2 HDL仿真环境的搭建 |
| 2.4 系统主要性能指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 多通道光纤光谱仪控制系统的硬件电路设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 FPGA控制模块 |
| 3.2.1 FPGA技术简介 |
| 3.2.2 FPGA芯片选型 |
| 3.2.3 FPGA及其外围电路设计 |
| 3.3 CCD光电转换模块 |
| 3.3.1 CCD器件的工作原理 |
| 3.3.2 CCD器件的驱动方法 |
| 3.3.3 CCD器件的选型 |
| 3.3.4 CCD驱动电路设计 |
| 3.4 A/D转换模块 |
| 3.4.1 信号调理电路 |
| 3.4.2 A/D转换器的芯片选型 |
| 3.4.3 AD9826 驱动电路设计 |
| 3.5 USB通信模块 |
| 3.5.1 USB接口介绍 |
| 3.5.2 USB外设控制器芯片选型 |
| 3.5.3 USB通信接口电路设计 |
| 3.6 RS232 通讯模块 |
| 3.7 存储模块 |
| 3.7.1 SRAM |
| 3.7.2 EEPROM |
| 3.7.3 Flash |
| 3.8 电源模块 |
| 3.8.1 系统电源分布 |
| 3.8.2 电压转换电路 |
| 3.9 本章小结 |
| 4 多通道光纤光谱仪的控制系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CCD与AD采集驱动时序 |
| 4.2.1 CCD控制与AD采集状态 |
| 4.2.2 TCD1304DG驱动时序 |
| 4.2.3 AD9826 时序分析 |
| 4.3 光谱数据存储与读取 |
| 4.3.1 SRAM时序分析 |
| 4.3.2 数据存储与读取状态 |
| 4.4 USB通信控制 |
| 4.4.1 信号的传输与通讯 |
| 4.4.2 CY7C68013A的固件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 光谱仪样机测试 |
| 5.1 上位机测试软件 |
| 5.2 样机测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 ·攻读学位期间所获学术成果 |
（3）细线拉拔激光外径测量仪（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 细线拉拔激光外径测量仪的原理及总体方案设计 |
| 2.1 细线拉拔激光外径测量仪的工作原理 |
| 2.2 细线拉拔激光外径测量仪的特点 |
| 2.3 系统总体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 细线拉拔激光外径测量仪的硬件设计 |
| 3.1 硬件组成 |
| 3.2 光学测量系统的设计 |
| 3.2.1 激光发生器的选择 |
| 3.2.2 线阵CCD光信号接收器的选择 |
| 3.3 激光外径测量仪的数据处理电路系统设计 |
| 3.3.1 光电信号处理模块 |
| 3.3.2 主控器模块电路 |
| 3.3.3 电源管理模块 |
| 3.3.4 通信模块 |
| 3.3.5 数码管显示模块 |
| 3.4 硬件电路的PCB板设计 |
| 3.4.1 PCB设计工具 |
| 3.4.2 PCB设计过程 |
| 3.5 抗干扰措施 |
| 3.5.1 系统结构抗干扰措施 |
| 3.5.2 系统硬件抗干扰措施 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 细线拉拔激光外径测量仪的软件设计 |
| 4.1 软件开发环境 |
| 4.2 系统软件组成 |
| 4.3 线阵CCD传感器检测方法 |
| 4.4 ARM数据处理模块程序设计 |
| 4.5 数码管显示模块程序设计 |
| 4.6 通信模块程序设计 |
| 4.7 激光外径测量仪的计算机显示操作界面 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 细线拉拔激光外径测量仪样机的测试试验及性能分析 |
| 5.1 激光外径测量仪系统各模块性能测试 |
| 5.1.1 激光发生器测试 |
| 5.1.2 通信模块测试 |
| 5.2 激光外径测量仪样机性能测试 |
| 5.2.1 重复性测试 |
| 5.2.2 稳定性测试 |
| 5.3 抗干扰试验 |
| 5.4 误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于FPGA的激光在线平直度测量系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 激光平直度测量技术的研究 |
| 2.1 带钢平直度测量技术的选取 |
| 2.1.1 带钢平直度的基本概念 |
| 2.1.2 基于激光三角法的平直度测量技术 |
| 2.1.3 基于激光莫尔条纹法的平直度测量技术 |
| 2.1.4 基于激光截光法的平直度测量技术 |
| 2.1.5 平直度测量技术方案的确定 |
| 2.2 基于激光三角法的三点测量方式 |
| 2.2.1 激光三角法的介绍 |
| 2.2.2 三点测量方式的原理 |
| 2.2.3 三点测量方式的数学论证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 激光平直度测量系统总体设计 |
| 3.1 系统的总体设计 |
| 3.2 基于三点测量方式的光学系统 |
| 3.3 半导体激光器的确定 |
| 3.4 光电探测器件 |
| 3.5 基于千兆网口通信方式的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 系统硬件设计 |
| 4.1 光电转换电路的设计 |
| 4.1.1 线阵CCD的驱动电路 |
| 4.1.2 CCD信号的运放电路 |
| 4.2 CCD信号的A/D转换电路 |
| 4.2.1 A/D转换的基本原理 |
| 4.2.2 A/D转换电路的设计 |
| 4.3 FPGA核心电路 |
| 4.3.1 FPGA器件的选型 |
| 4.3.2 基于FPGA的千兆网口电路 |
| 4.4 印制电路板(PCB)的制作 |
| 4.4.1 PCB的设计规则 |
| 4.4.2 印制电路板(PCB) |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统软件部分设计 |
| 5.1 线阵CCD驱动时序 |
| 5.2 模拟/数字转换驱动信号 |
| 5.3 光斑定位逻辑的实现 |
| 5.3.1 光斑定位常用的方法 |
| 5.3.2 光斑定位算法的比较与分析 |
| 5.4 千兆网口的通信设计 |
| 5.4.1 UDP传输协议的原理 |
| 5.4.2 千兆以太网的程序设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统实验验证与结果分析 |
| 6.1 光电转换电路的功能验证 |
| 6.1.1 基于线阵CCD光电转换电路的功能验证 |
| 6.1.2 CCD光电信号运放电路的功能验证 |
| 6.1.3 模拟/数字转换电路的功能验证 |
| 6.2 三点测量方式的验证 |
| 6.2.1 基于激光三角法的高度测量验证 |
| 6.2.2 三点测量法验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）基于高速线阵CCD的卷材位置实时跟踪系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的研究目的与意义 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 系统工作原理及整体设计 |
| 2.1 系统工作原理 |
| 2.2 系统需求分析 |
| 2.3 系统方案设计 |
| 2.4 系统性能分析 |
| 第三章 系统硬件设计 |
| 3.1 电源模块设计 |
| 3.2 FPGA模块设计 |
| 3.3 DSP模块设计 |
| 3.4 CCD模块设计 |
| 3.5 AD采集模块设计 |
| 第四章 系统软件设计 |
| 4.1 线阵CCD驱动设计 |
| 4.2 高速AD驱动设计 |
| 4.3 DSP与FPGA数据交换的设计 |
| 4.4 图像边缘检测及目标位置提取 |
| 第五章 系统性能测试 |
| 5.1 CCD信号输出 |
| 5.2 AD采样波形 |
| 5.3 边缘图像 |
| 5.4 整体性能测试 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（6）基于近红外光谱技术的猪胴体检测系统研究及开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外猪肉分级现状与发展趋势 |
| 1.2.1 猪胴体分级标准体系 |
| 1.2.2 猪胴体分级技术及智能化设备 |
| 1.3 近红外光谱技术在猪肉特性检测中的应用 |
| 1.4 论文研究内容及基本结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 检测系统总体设计方案 |
| 2.1 近红外光谱分析技术 |
| 2.1.1 基本原理 |
| 2.1.2 近红外光检测猪胴体的原理 |
| 2.2 检测系统总体设计方案 |
| 2.3 光学系统设计 |
| 2.3.1 光源系统 |
| 2.3.2 分光系统 |
| 2.3.3 光信号接收系统 |
| 2.4 CCD光电探测器 |
| 2.4.1 CCD的选型分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 近红外光谱信号采集与处理硬件系统设计 |
| 3.1 硬件系统总体架构 |
| 3.2 电源系统模块设计 |
| 3.2.1 通信模块电源电路 |
| 3.2.2 FPGA时序产生模块电源电路 |
| 3.2.3 模拟端电源电路 |
| 3.3 驱动时序产生模块设计 |
| 3.3.1 时序产生方式 |
| 3.3.2 FPGA芯片选型与布局设计 |
| 3.3.3 XC3S500E外围电路设计 |
| 3.4 CCD数据采集模块设计 |
| 3.4.1 ILX554B工作原理及时序设计 |
| 3.4.2 CCD驱动电路设计 |
| 3.5 信号调理模块设计 |
| 3.6 模数转换模块设计 |
| 3.6.1 AD9826及驱动时序设计 |
| 3.6.2 AD9826寄存器配置及时序设计 |
| 3.6.3 A/D控制电路设计 |
| 3.7 USB串口通信模块设计 |
| 3.7.1 串口通信芯片选型 |
| 3.7.2 Slave FIFO状态时序设计 |
| 3.7.3 CY7C68013A外围电路设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 猪胴体反射光谱数据采集软件设计 |
| 4.1 开发工具及动态链接库技术概述 |
| 4.2 数据采集软件设计方案 |
| 4.3 数据采集软件的开发 |
| 4.3.1 软件主界面设计 |
| 4.3.2 功能模块设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 猪胴体肥瘦反射光谱特性分析实验 |
| 5.1 实验平台及实验方式 |
| 5.2 最佳测量波段实验 |
| 5.3 肉品厚度影响实验 |
| 5.4 肉品新鲜度影响实验 |
| 5.5 光源照射高度影响实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）基于FPGA的线阵型CCD驱动电路设计（论文提纲范文）
| 1 CCD驱动电路的设计方法 |
| 2 线阵CCD驱动电路的设计 |
| 2.1 TCD1703C线阵CCD驱动时序要求 |
| 2.2 TCD1703C驱动电路程序设计 |
| 2.3 驱动电路设计结果 |
| 3 硬件试验结果 |
（8）基于彩色线阵CCD的红枣视觉检测与分级系统设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、意义和应用前景 |
| 1.2 国内外技术研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状分析 |
| 1.2.2 国内研究现状分析 |
| 1.3 论文研究内容及组织结构 |
| 第二章 分级系统架构与器件选型 |
| 2.1 光学分选机架构 |
| 2.2 分选机器件选型介绍 |
| 2.2.1 主控型号及选型 |
| 2.2.2 东芝TCD2566传感器 |
| 2.2.3 ADI专用CCD模数转换器 |
| 2.2.4 USB2.0桥接芯片 |
| 2.2.5 其他配套器件 |
| 第三章 彩色线阵CCD工业检测相机设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工业检测相机总体方案 |
| 3.3 硬件与逻辑设计 |
| 3.3.1 系统电源设计与功耗分析 |
| 3.3.2 ALTERA FPGA核心电路设计 |
| 3.3.3 东芝TCD2566驱动电路设计 |
| 3.3.4 模拟数字前端设计 |
| 3.3.5 图像存储与传输设计 |
| 3.3.6 指令控制传输设计 |
| 3.4 硬件与逻辑设计 |
| 3.4.1 Bayer图像插值还原 |
| 3.4.2 图像显示与控制平台 |
| 3.5 彩色线阵CCD成像调试与图像分析 |
| 3.5.1 相机联合测试 |
| 3.5.2 静态图像噪声分析 |
| 3.5.3 动态图像成像分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于线阵CCD的红枣视觉检测分级算法研究 |
| 4.1 图像预处理 |
| 4.2 红枣像素大小、表面纹理统计方法 |
| 4.2.1 红枣像素特性提取流程 |
| 4.2.2 算法FPGA逻辑实现 |
| 4.2.3 算法统计结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 分布式并行分级触发系统设计 |
| 5.1 高速光耦电路设计 |
| 5.2 分级触发装置子板设计 |
| 5.3 分级延时电路与信号恢复技术逻辑实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作的总结 |
| 6.2 对未来的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）非金属材料高温变形光电检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 系统的工作原理及设计 |
| 2.1 微小变形测量系统工作原理 |
| 2.2 微小变形量测量方法 |
| 2.3 测量系统光学系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 线阵CCD的驱动与设计 |
| 3.1 线阵CCD的选择 |
| 3.2 可编程逻辑器件FPGA的选型 |
| 3.3 线阵CCD的时序驱动 |
| 3.4 线阵CCD模拟信号处理 |
| 3.5 FPGA对CCD实现中值滤波 |
| 3.6 CCD信号二值化处理 |
| 3.7 电源电路设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 数据采集传输和处理 |
| 4.1 USB传输模块 |
| 4.2 控制界面设计 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统不确定度分析 |
| 5.1 CCD对测量精度的影响及解决方法 |
| 5.2 外界因素对测量精度的影响及解决方法 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）基于Zynq的线阵CCD数据采集系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 线阵CCD数据采集系统 |
| 1.2 图像数据采集系统的发展现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 2 CCD图像传感器概述 |
| 2.1 CCD的基本工作原理 |
| 2.1.1 电荷存储 |
| 2.1.2 电极结构 |
| 2.1.3 电荷转移原理 |
| 2.1.4 电荷注入与检测 |
| 2.2 CCD的特性参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 Zynq平台概述 |
| 3.1 Zynq平台介绍 |
| 3.1.1 Zynq的处理器介绍 |
| 3.1.2 Zynq的可编程逻辑介绍 |
| 3.2 Zynq的启动与配置 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 数据采集系统的硬件设计 |
| 4.1 CCD外围驱动模块 |
| 4.1.1 CCD芯片简介 |
| 4.1.2 CCD外围驱动电路 |
| 4.2 高速AD采集模块 |
| 4.2.1 AD9945芯片简介 |
| 4.2.2 AD采集转换电路 |
| 4.3 电源管理模块 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 各模块的IP核设计及测试 |
| 5.1 CCD时序驱动模块 |
| 5.1.1 CCD时序分析 |
| 5.1.2 CCD时序驱动IP核设计与仿真 |
| 5.2 高速AD时序模块 |
| 5.2.1 三线串行数字接口时序 |
| 5.2.2 相关双采样时序 |
| 5.3 直接内存访问DMA模块 |
| 5.4 以太网传输模块 |
| 6 系统调试及分析 |
| 6.1 系统硬件 |
| 6.1.1 数据采集子板的PCB图 |
| 6.1.2 数据采集系统实物图 |
| 6.2 调试及分析 |
| 6.2.1 电源管理模块调试 |
| 6.2.2 系统调试及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A CCD部分驱动信号Verilog |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、基于ispLSI器件的线阵CCD时序发生器设计（论文参考文献）
- [1]基于CCD的SPR型塑料光纤折射率检测系统设计[D]. 冯晓艳. 中北大学, 2021(09)
- [2]基于FPGA的多通道光纤光谱仪控制系统设计[D]. 时莉. 烟台大学, 2021(11)
- [3]细线拉拔激光外径测量仪[D]. 焦龙飞. 沈阳理工大学, 2021(01)
- [4]基于FPGA的激光在线平直度测量系统研究[D]. 李自奇. 南京理工大学, 2020(01)
- [5]基于高速线阵CCD的卷材位置实时跟踪系统设计[D]. 庞国迎. 北京化工大学, 2019(06)
- [6]基于近红外光谱技术的猪胴体检测系统研究及开发[D]. 陶兴扬. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [7]基于FPGA的线阵型CCD驱动电路设计[J]. 程瑶,周娜,王荣秀. 电子器件, 2017(01)
- [8]基于彩色线阵CCD的红枣视觉检测与分级系统设计[D]. 许建平. 合肥工业大学, 2016(02)
- [9]非金属材料高温变形光电检测系统研究[D]. 丁浩. 长春理工大学, 2016(03)
- [10]基于Zynq的线阵CCD数据采集系统设计[D]. 张冰. 大连理工大学, 2015(03)