專利名稱：基于工業(yè)ccd的高速圖像傳感系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高速圖像傳感器，特別是一種基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，涉及用于正弦相位調(diào)制干涉測量的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)。
技術(shù)背景在自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)精密測量等領(lǐng)域通常需要高速電荷耦合器件(以下簡稱為 CCD)圖像傳感器和互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(簡稱為CMOS)圖像傳感器等器件， 用以快速記錄圖像信息的變化。目前已有比較成熟的高速CCD和CMOS圖像傳感 器，但是商用高速CCD傳感器普遍存在成本昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、犧牲傳感器精度以及 幀速固定不可調(diào)的問題。在國際先進(jìn)的正弦相位調(diào)制(簡稱為SPM)面形干涉測量技術(shù)(在先技術(shù)l，Osami Sasaki, Hirokazu Okazaki, Sinusoidal phase modulating interferometry for surface profile measurement, Applied Optics, 1986, 25 (18):3137-3140)中，需要以幾百Hz甚至更高 的幀頻連續(xù)高精度的采集數(shù)十幅干涉圖，用于Fourier變換等信號(hào)處理，從而納米精 度的獲得被測表面形貌；同時(shí)還需要CCD傳感器的圖像采集過程與SPM干涉測量 技術(shù)所采用的調(diào)制信號(hào)嚴(yán)格同歩，并滿足特定的相位關(guān)系。普通商用高速CCD幀頻 不可調(diào)、圖像采集相位不易控制、光電探測噪聲一般較大，很難滿足在先技術(shù)1的需求o在先技術(shù)2(劉昌林，周旭東，圖像傳感器技術(shù)與應(yīng)用，電子科技大學(xué)出版社， 2004:74-78)報(bào)道了一種高速CCD圖像傳感器，其像素單元為80x80，幀頻最高達(dá)2000 幀/秒，單個(gè)像素尺寸4(Vmx40pm。該技術(shù)采用圖像分割方法及兩信道并行輸出方 式，應(yīng)用信號(hào)合成技術(shù)將兩個(gè)子塊圖像進(jìn)行拼接，形成一幅完整圖像。由于該技術(shù) 所采用的系統(tǒng)需要致冷裝置，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴；此外，由于該技術(shù)采用雙 通道輸出，使用兩個(gè)運(yùn)算放大器分別對(duì)不同像素信號(hào)進(jìn)行放大，降低了CCD像素信 號(hào)的一致性，導(dǎo)致一定的噪聲，不能很好滿足高精度測量的要求；而且該技術(shù)的像 素?cái)?shù)和幀速固定，使其應(yīng)用范圍受到限制。2003年柯達(dá)公司推出新品KODAK KAI-0340M圖像傳感器，圖像輸出達(dá)到210 幀/秒的視頻效果(在先技術(shù)3， hm :〃wvvw.kodak.com/CN/zh-cn/dpq/site/SENSORS/name/KAI-0340_product)。該圖像傳感器擁有640(H) X480(V)的解像度，可選單一 或雙重的增強(qiáng)型幀速率輸出。輸出時(shí)使用快速水平線堆存技術(shù)，可以進(jìn)一步將幀速 提高到每秒4000幀，解像度為244(H)X60(V)的視頻。但該技術(shù)只有幾組固定的幀 速和像素?cái)?shù)組合。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述在先技術(shù)的不足和存在的難題，提供一種基 于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)。該傳感器的幀速連續(xù)可調(diào)；圖像采集過程可與外 部同步信號(hào)嚴(yán)格同歩；基于普通低速商用CCD芯片，價(jià)格低廉；并且測量精度高和 測量速度快，能夠很好的用于SPM表面形貌干涉測量，在自動(dòng)跟蹤等領(lǐng)域也有著很 好的應(yīng)用前景。本實(shí)用新型原理依據(jù)是基于普通商用低速CCD器件，圖1是低速商用面陣CCD的結(jié)構(gòu)示意圖。它主 要由光敏區(qū)、存儲(chǔ)區(qū)、水平讀出寄存器和輸出電路四部分組成。光敏區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)均 由MxN個(gè)CCD像素單元構(gòu)成，水平讀出寄存器一般也具有N個(gè)CCD單元。(DA、 Ob、 OH分別表示幀轉(zhuǎn)移、行轉(zhuǎn)移和讀出移位脈沖組。當(dāng)CCD工作時(shí)，光敏區(qū)首先 進(jìn)入光積分過程，各CCD單元進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，信號(hào)電荷存儲(chǔ)在相應(yīng)單元的勢阱里， 完成光積分過程。然后，通過幀轉(zhuǎn)移脈沖，使光敏區(qū)的信號(hào)電荷平移到存儲(chǔ)區(qū)。在 幀轉(zhuǎn)移結(jié)束后，光敏區(qū)進(jìn)入第二場光積分。當(dāng)光敏區(qū)處于第二場光積分時(shí)，存儲(chǔ)區(qū) 在行轉(zhuǎn)移脈沖驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行M次行轉(zhuǎn)移，每次行轉(zhuǎn)移脈沖驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)區(qū)各單元將信號(hào)電 荷向水平移位寄存器平移一行。在進(jìn)行一次行轉(zhuǎn)移后，在讀出移位脈沖的作用下快 速的將水平移位寄存器中的N個(gè)信號(hào)經(jīng)輸出電路依次輸出。在這一行全部輸出后， 再進(jìn)行下一次行轉(zhuǎn)移。這樣，在第二場光積分期間，存儲(chǔ)區(qū)和水平讀出寄存器的電 荷信號(hào)在各自驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下將第一場信號(hào)逐行輸出。上述工作過程如圖2所示。 重復(fù)以上過程，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。通過以上敘述可知，CCD的幀周期主要包括積分時(shí)間、電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間和輸出時(shí) 間。目前CCD的積分時(shí)間可縮短至微秒量級(jí)，電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間成為限制幀周期的最主 要因素。而電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間與每幀的像素?cái)?shù)成正比。在滿足測量需要的前提下，如果 減少CCD每幀的像素?cái)?shù)，則能縮短幀周期，提高幀速。本實(shí)用新型在低速CCD的最高工作頻率與輸出帶寬速度一定的情況下，采用可 調(diào)光闌控制CCD的曝光區(qū)域，采用專用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)CCD工作，通過控制每幀有效像素?cái)?shù)，提高CCD的幀頻。同時(shí)在驅(qū)動(dòng)電路中應(yīng)用鎖相倍頻電路，使CCD與外 部同歩信號(hào)(如SPM干涉測量技術(shù)中的調(diào)制信號(hào))同歩工作。本實(shí)用新型采用可調(diào)光闌控制CCD光敏區(qū)的曝光區(qū)域，如圖3所示。在CCD 器件光敏區(qū)的前面，緊貼放置一個(gè)不小于MxN個(gè)CCD像素大小的光闌，其通光孔 徑是可變的，為mxn個(gè)像素大小。因此僅僅使CCD器件光敏區(qū)的mxn個(gè)像素能夠 進(jìn)行光積分，其它像素被光闌遮蔽(圖中陰影部分)，光生電荷為零。因此，在進(jìn)行 行轉(zhuǎn)移和移位讀出時(shí)，不需要讀出全部MxN個(gè)像素單元的光生電荷，僅需要轉(zhuǎn)移出 mxn個(gè)CCD像素(曝光區(qū)及其與光闌過渡區(qū))的光生電荷。通過專用驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng) CCD芯片工作，僅考慮mxn個(gè)曝光CCD像素單元，可減小電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間，提高CCD 幀速。圖4為本實(shí)用新型專用驅(qū)動(dòng)電路的電荷讀出過程。電荷從光敏區(qū)至存儲(chǔ)區(qū)的轉(zhuǎn) 移過程與商用CCD相同。在行轉(zhuǎn)移階段，由于光敏區(qū)下方a行CCD像素不進(jìn)行光 積分，因此在前a個(gè)行轉(zhuǎn)移過程，水平讀出寄存器不進(jìn)行讀出操作，大大縮短了它 們的行轉(zhuǎn)移時(shí)間。對(duì)于m行曝光區(qū)域，每次行轉(zhuǎn)移后，只進(jìn)行n次水平讀出寄存器 讀出操作，也在一定程度上縮短了行轉(zhuǎn)移時(shí)間。最后只讀出mxn個(gè)曝光區(qū)域的電荷 信號(hào)。因此，通過專用驅(qū)動(dòng)電路和可調(diào)光闌，實(shí)現(xiàn)了 CCD器件局部像素單元的讀取， 減少了電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間，提高了幀速。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)為在具有可調(diào)驅(qū)動(dòng)電 路與外圍電路的低速CCD的光敏面前緊貼放置一個(gè)可調(diào)光闌，所述的CCD的輸出 端順次連接去噪聲電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。所述的可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路由脈沖產(chǎn)生電路、分頻電路、計(jì)數(shù)電路、同歩電路、行掃 描電路、場掃描電路構(gòu)成；所述的脈沖產(chǎn)生電路中的鎖相倍頻電路的輸入端與外同 歩信號(hào)S連接，其輸出端分別與分頻電路的第一輸入端、計(jì)數(shù)電路的輸入端連接； 該分頻電路的輸出端與行掃描電路的輸入端連接，該行掃描電路的輸出端與所述的 外圍電路中的電平轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端連接，該電平轉(zhuǎn)換電路的第一輸出端與所 述的CCD的行轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào)控制端連接；所述的計(jì)數(shù)電路的輸出端與所述的同歩電 路的輸入端連接，該同歩電路的第一輸出端、第二輸出端分別與所述的分頻電路的 第二輸入端、所述的場掃描電路的輸入端連接，該場掃描電路的輸出端與外圍電路 中的所述的電平轉(zhuǎn)換電路的第二輸入端連接，所述的電平轉(zhuǎn)換電路的第二輸出端與CCD的場轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào)控制端連接。所述的光闌是緊貼放置在所述的CCD的光敏區(qū)的前面限制所述的CCD感光范圍 的視場光闌，該光闌的尺寸不小于MxN個(gè)像素，其通光孔徑可調(diào)的，為mxn個(gè)像素 大小。所述的外同歩信號(hào)S是指與CCD測量對(duì)象的相位差一定的正弦電壓信號(hào)。 所述的低速CCD是幀轉(zhuǎn)移型面陣CCD，或行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD，或幀行間轉(zhuǎn)移 型面陣CCD。所述的鎖相倍頻電路是其輸出的同歩脈沖信號(hào)與外部同歩輸入信號(hào)的頻率滿足 倍數(shù)關(guān)系且相位差恒定的電路。所述的分頻電路是按照CCD的幀頻要求產(chǎn)生不同分頻比例脈沖的電路，如計(jì)數(shù)器。所述的計(jì)數(shù)電路是控制CCD行掃描脈沖和水平讀出寄存器讀出脈沖個(gè)數(shù)的邏輯 電路。所述的同歩電路是協(xié)調(diào)CCD光積分、行轉(zhuǎn)移脈沖和水平讀出寄存器讀出脈沖三 者之間時(shí)序關(guān)系的邏輯電路。它使三者滿足CCD芯片正常工作的時(shí)序要求。所述的行掃描電路是產(chǎn)生水平讀出寄存器讀出脈沖信號(hào)的脈沖發(fā)生電路。所述的場掃描電路是產(chǎn)生CCD光積分及行轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào)的邏輯電路。所述外圍電路是指能實(shí)現(xiàn)復(fù)位CCD的邏輯電路及能實(shí)現(xiàn)將行、場掃描脈沖由 TTL電平轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)CCD工作所需電平信號(hào)的電路。所述的光闌是指限制CCD感光范圍的視場光闌。光闌的尺寸不小于MxN個(gè)CCD 像素，緊貼放置在CCD光敏區(qū)的前面，其通光孔徑為mxn個(gè)CCD像素大小。所述的CCD是指能完成光電轉(zhuǎn)換的面陣電荷耦合器件，它可以是幀轉(zhuǎn)移型面陣 CCD、行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD、幀行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD。所述的外同步信號(hào)是指與CCD測量對(duì)象的相位差一定的正弦電壓信號(hào)。本實(shí)用 新型的優(yōu)點(diǎn)是1、 與在先技術(shù)2和在先技術(shù)3相比，本實(shí)用新型采用可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)了CCD 幀頻的連續(xù)可調(diào)以及基于低速CCD的高速圖像傳感；2、 本實(shí)用新型沒有復(fù)雜的控制部件，可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路簡單，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠 性高，成本低；3、 通過采用鎖相倍頻電路，可使CCD的工作與外部同歩信號(hào)嚴(yán)格同歩。

圖1為低速商用面陣CCD的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為低速商用CCD的電荷讀出過程示意圖。圖3為本實(shí)用新型的基于低速面陣CCD的高速傳感結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型CCD的電荷讀出過程示意圖。圖5為本實(shí)用新型基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型的CCD可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路及外圍電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一歩說明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍。參閱圖5和圖6，圖5為本實(shí)用新型的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)實(shí)施 例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖6位為本實(shí)用新型的CCD圖像傳感器的可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路及外圍電 路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)是在具有可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路1與外圍電路2的低速 CCD4的光敏面前緊貼放置一個(gè)光闌3;可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路1中的鎖相倍頻電路1001的 輸入端與外同歩信號(hào)S連接，其輸出端分別與分頻電路ll的第一輸入端lll、計(jì)數(shù) 電路12的輸入端連接；該分頻電路11的輸出端與行掃描電路14的輸入端連接，該 行掃描電路14的輸出端與所述的外圍電路2中的電平轉(zhuǎn)換電路21的第一輸入端211 連接，該電平轉(zhuǎn)換電路21的第一輸出端213與CCD4的行轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào)控制端連接； 計(jì)數(shù)電路12的輸出端與同步電路13的輸入端連接，該同歩電路13的第一輸出端 131、第二輸出端132分別與分頻電路的第二輸入端112、場掃描電路15的輸入端 連接，該場掃描電路15的輸出端與所述的外圍電路2中的電平轉(zhuǎn)換電路21的第二 輸入端212連接，該電平轉(zhuǎn)換電路21的第二輸出端214與CCD4的行轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào) 控制端連接。所述的CCD4的輸出端順次連接去噪聲電路5和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路6。所述的光闌3是指限制CCD4感光范圍的視場光闌。該光闌3的尺寸不小于MxN 個(gè)像素，緊貼放置在所述的CCD4光敏區(qū)的前面，其通光孔徑是可調(diào)的，為mxn個(gè)像 素大小。所述的外同步信號(hào)S是指與CCD4測量對(duì)象的相位差一定的正弦電壓信號(hào)。 本實(shí)用新型的工作情況如下光闌3控制CCD4光敏區(qū)的曝光區(qū)域，CCD4的光敏區(qū)只有mxn個(gè)像素能夠進(jìn)行光 積分，其它像素被光闌3遮蔽。通過光闌3照射在CCD4的感光區(qū)上的光被轉(zhuǎn)換成電荷 信號(hào)，存儲(chǔ)于每個(gè)像素單元的勢阱中。同歩電路13協(xié)調(diào)所述的CCD4的光積分、行轉(zhuǎn) 移脈沖和水平讀出寄存器讀出脈沖三者之間時(shí)序關(guān)系的邏輯電路。在幀轉(zhuǎn)移脈沖的 作用下，電荷信號(hào)轉(zhuǎn)移到CCD4的存儲(chǔ)區(qū)中。在幀轉(zhuǎn)移結(jié)束后，CCD4的光敏區(qū)進(jìn)入第二場光積分時(shí)間。此時(shí)CCD4存儲(chǔ)區(qū)的電荷信號(hào)在可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路1輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 作用下，逐行輸出?？烧{(diào)驅(qū)動(dòng)電路1包括脈沖產(chǎn)生電路10、分頻電路ll、計(jì)數(shù)電路12、同歩電路13、 行掃描電路14、場掃描電路構(gòu)成15。可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路l的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的工作過程為外部 同歩信號(hào)S輸入脈沖產(chǎn)生電路10的鎖相倍頻電路1001，生成與外部同歩信號(hào)頻率滿足 倍數(shù)關(guān)系且相位差恒定的同歩脈沖信號(hào)；此脈沖信號(hào)一路依次經(jīng)過分頻電路ll、行 掃描電路14及電平轉(zhuǎn)換電路21后生成CCD4的行掃描信號(hào)；另一路脈沖信號(hào)依次經(jīng)過 計(jì)數(shù)電路12、同歩電路13、場掃描電路15和電平轉(zhuǎn)換電路21后生成CCD4的場掃描信 號(hào)；行、場掃描脈沖數(shù)根據(jù)光闌3的通光孔的大小和位置，通過調(diào)整計(jì)數(shù)電路12輸出 的相應(yīng)CCD行、場掃描數(shù)值的脈沖數(shù)設(shè)定，確定每幀讀出像素的多少。本實(shí)用新型在不改變CCD數(shù)據(jù)傳輸速率的情況下，通過計(jì)數(shù)電路設(shè)定場掃描脈 沖個(gè)數(shù)，可以從CCD像素陣列中選取任意數(shù)量的像素輸出，從而提高低速CCD的 幀頻，并且保持了低速CCD的精度，實(shí)現(xiàn)高速度高精度測量。鎖相倍頻電路1001采用74HC4046，數(shù)字邏輯電路采用現(xiàn)場可編程門陣列器件 FlexlOK30A實(shí)現(xiàn)，包括分頻電路11、計(jì)數(shù)電路12、同歩電路13、行掃描電路14、 場掃描電路15等。電平轉(zhuǎn)換電路21采用DS0026、 75361芯片。去噪聲電路5采用 交流耦合電路去掉原始視頻信號(hào)中直流成分后，由嵌位電路(74HC123等電路)、 采樣保持電路(雙采樣去噪聲電路CX10045)濾除噪聲，去噪后的視頻信號(hào)經(jīng)放大 電路(74HC04等電路)放大、整形后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器6 (A/D轉(zhuǎn)換器為CX20052)。 CCD4采用面陣CCD ICX018，光譜范圍是0.4 — 1.1微米，尺寸為8.7mmx6.4mm。 光闌通光孔徑為1.2mmx0.9mm。本實(shí)用新型傳感器的幀速連續(xù)可調(diào)；圖像采集過程可與外部同步信號(hào)嚴(yán)格同歩； 基于普通低速商用CCD芯片，價(jià)格低廉；并且測量精度高和測量速度快，能夠很好 的用于SPM表面形貌干涉測量，在自動(dòng)跟蹤等領(lǐng)域也有著很好的應(yīng)用前景。本實(shí)用 新型具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、測量速度快、精度高等特點(diǎn)，適用于 制造業(yè)、圖像識(shí)別、自動(dòng)精密測量、機(jī)器人視覺、自動(dòng)跟蹤等領(lǐng)域中的實(shí)時(shí)檢測。將本實(shí)用新型的圖像傳感器用于SPM表面形貌的干涉測量中，試驗(yàn)表明，采用 本實(shí)用新型，實(shí)現(xiàn)了從CCD的510x492個(gè)像素中取出每幀80x80個(gè)像素，幀頻達(dá)到 1000幀/秒以上。
權(quán)利要求1、一種基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，特征在于其結(jié)構(gòu)為在具有可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路(1)與外圍電路(2)的低速CCD(4)的光敏面前緊貼放置一個(gè)可調(diào)光闌(3)，所述的CCD(4)的輸出端順次連接去噪聲電路(5)和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，其特征在于所 述的所述的可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路(1)由脈沖產(chǎn)生電路(10)、分頻電路(11 )、計(jì)數(shù)電路(12)、 同歩電路(13)、行掃描電路(14)、場掃描電路(15)構(gòu)成；所述的脈沖產(chǎn)生電路(10)中的鎖相倍頻電路(1001)的輸入端與外同步信號(hào)S連接，其輸出端分別與分 頻電路(ll)的第一輸入端(lll)、計(jì)數(shù)電路(12)的輸入端連接；該分頻電路(ll)的輸出 端與行掃描電路(14)的輸入端連接，該行掃描電路(14)的輸出端與所述的外圍電路(2) 中的電平轉(zhuǎn)換電路(21)的第一輸入端(211)連接，該電平轉(zhuǎn)換電路(21)的第一輸出端 (213)與所述的CCD(4)的行轉(zhuǎn)移脈沖信號(hào)控制端連接；所述的計(jì)數(shù)電路(12)的輸出端 與所述的同歩電路(13)的輸入端連接，該同步電路(13)的第一輸出端(131)、第二輸出 端(132)分別與所述的分頻電路的第二輸入端(112)、所述的場掃描電路(15)的輸入 端連接，該場掃描電路(15)的輸出端與外圍電路(2)中的所述的電平轉(zhuǎn)換電路(21)的第 二輸入端(212)連接，所述的電平轉(zhuǎn)換電路(21)的第二輸出端(214)與CCD(4)的場轉(zhuǎn)移 脈沖信號(hào)控制端連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，其特征在于所述 的光闌(3)是緊貼放置在所述的CCD(4)的光敏區(qū)的前面限制所述的CCD(4)感光范圍 的視場光闌，該光闌(3)的尺寸不小于MxN個(gè)CCD(4)像素，其通光孔徑可調(diào)的，為mxn 個(gè)CCD像素大小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，其特征在于所 述的外同歩信號(hào)S是指與CCD(4)測量對(duì)象的相位差一定的正弦電壓信號(hào)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，其特征在于所述 的低速CCD (4)是幀轉(zhuǎn)移型面陣CCD，或行間轉(zhuǎn)移型面陣CCD，或幀行間轉(zhuǎn)移型面 陣CCD。
專利摘要一種基于工業(yè)CCD的高速圖像傳感系統(tǒng)，特點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)為在具有可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路與外圍電路的低速CCD的光敏面前緊貼放置一個(gè)可調(diào)光闌，所述的CCD的輸出端順次連接去噪聲電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。通過光闌控制CCD光敏區(qū)的曝光區(qū)域，通過專用可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)CCD芯片工作，僅使曝光部分的CCD像素單元的電荷轉(zhuǎn)移，可明顯減小電荷轉(zhuǎn)移時(shí)間，提高CCD幀速。本實(shí)用新型具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低、測量速度快、精度高等特點(diǎn)，能夠很好的用于正弦相位調(diào)制表面形貌干涉測量，適用于制造業(yè)、圖像識(shí)別、自動(dòng)精密測量、機(jī)器人視覺、自動(dòng)跟蹤等領(lǐng)域中的實(shí)時(shí)檢測。
文檔編號(hào)H04N5/335GK201114403SQ200720076659
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者何國田, 劉英明, 鋒 唐, 王向朝 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所