[实用新型]一种外同步线阵CCD驱动控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种控制装置，是一种CCD驱动控制装置。

背景技术：

CCD作为一种光电转换器件，具有结构简单、精度高、速度快、性能稳定等特点，目前广泛应用于图像传感和非接触式测量领域。CCD应用系统包括图象数据获取(硬件)和数据处理算法(软件)两方面，随着计算机技术及图像处理技术的发展，在这两方面人们都取得了一些研究成果。相比较而言，目前更多的是针对软件算法的研究，而在硬件方面，根据所用CCD系统的不同，通常有如下两大类方案：

一、通用集成系统：采用通用线阵CCD相机和高速数据采集卡，直接将图象所有像素信息传给PC机。显然这类方案无需研发硬件系统，产品开发周期可大大缩短，可将全部注意力集中在软件算法的实现方面，另外系统可靠性也较好。但是这类方案也有明显缺陷：1)实际检测中往往只需部分图象信息，如织物疵点检测时，只需将疵点信息上传PC机即可，正常情况下疵点信息量所占比重很小，而CCD相机却要传送所有信息，显然数据量非常大，势必会降低系统检测的快速性和实时性，同时也大大增加了上位机数据处理负担，对处理算法也提出了更高的要求；2)对于运动工件的检测，要求CCD驱动脉冲频率与被测物速度保持同步，否则会造成“漏检”或“过检”，而相机系统由于内部电路结构、程序流程无法改变，况且也没有提供与外部测速系统的接口，要想保持同步，只能在相机系统与测速系统之间增加两者的接口处理系统，否则只能利用相机系统内的同步信号控制CCD驱动时序，因而难以与被测物速度保持同步；3)CCD相机、采集卡等通用产品并不是专门针对特定系统特点而设计的，因此不可避免地存在着资源的浪费或不足，从而影响检测系统性能；4)线阵CCD相机及配套的高速数据采集卡价格昂贵，如果应用在产品化的检测系统上，势必极大地增加了产品成本，削弱了产品的市场竞争能力。

二、专用硬件系统：以单片机、DSP等控制器为核心构建硬件系统，实现CCD图像传感、信息获取及传输控制。此类方案实质上是自行开发线阵CCD相机和高速数据采集卡，与通用集成系统方案的优缺点恰好相反：价格低廉、针对性强；所采集图象数据可先经预处理再传送上位机，提高了检测系统的快速性和实时性，也降低了上位机数据处理负担；另外由于是自行开发系统，CCD驱动脉冲频率与被测物速度的同步问题可加以解决。当然专用硬件系统涉及到CCD驱动时序、图象传感、数据采集、传输控制等环节，而CCD驱动脉冲的时序要求又非常严格，因此开发难度有所提高，开发周期加长。

专用硬件系统中，驱动时序的产生是一个关键技术，CCD生产厂家众多，型号各异，其驱动时序的产生方法也多种多样，一般有数字电路驱动、EPROM驱动、微处理器驱动、可编程逻辑器件等四种驱动方法，前两种通常称为“硬件驱动法”，可产生频率较高的驱动脉冲，但产生的时序固定不变，不适用于需实时调整驱动频率的场合，后两种又称为“软件驱动法”，由于在CCD应用系统中，一般都要用到微处理器，所以若采用微处理器驱动法，则无须增加硬件，在电路结构上最为简单，系统成本也最低，但以前由于单片机等微处理器速度低，通常存在着驱动频率低、资源浪费多、时序不均匀等缺点，随着计算机技术的发展，目前可通过采用高速微处理器加以克服。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，CCD驱动脉冲实现外同步的一种外同步线阵CCD驱动控制装置。

本实用新型的技术解决方案是：

一种外同步线阵CCD驱动控制装置，其特征是：包括高速单片机，高速单片机与接外部测速单元的通讯接口芯片连接，高速单片机经电平转换芯片与CCD芯片连接，CCD芯片与向外部处理系统输出像素点电压的高速运放连接，高速单片机与向外部处理系统输出像素点同步信号和行同步信号的电平转换芯片连接。

高速单片机采用C805 1F300高速单片机。CCD芯片采用TCD1206芯片。

本实用新型结构合理，并具有下列优点：

1、CCD驱动脉冲实现外同步，即根据外部被测物的速度实时调整CCD驱动脉冲频率，与被测物速度保持严格同步，提高了测量精度；

2、采用新型高速微处理器，提供CCD驱动脉冲，克服了CCD微处理器驱动方式存在的驱动频率低、系统资源浪费、时序间隔不均匀等缺点；

3、可在线调整驱动频率，可向外部提供像素点同步信号和行同步信号，便于与外部处理系统实现信息交换。

4、系统结构简单合理、成本低廉、体积小、安装方便。

附图说明：