开题报告模板

8/8重庆工商大学计信院(系)测控专业(工科)08级二班课题名称：线阵CCD在非接触测量中的应用——单片机信号处理电路软硬件设计毕业论文(设计)起止时间：年月日～月日(共周)学生姓名：学号：指导教师：王荣秀报告日期：重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告3－11.本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述电荷耦合器件(chargecoupledevice,CCD)是一种以电荷为信号载体的微型图像传感器,具有光电转换和信号电荷存储、转移及读出的功能,其输出信号通常是符合电视标准的视频信号,可存储于适当的介质或输入计算机,以便于进行图像存储、增强、识别等处理[1]。由于CCD器件可以长时间工作于恶劣环境,便于进行数字化处理和与计算机连接等优点,因而在图像采集、非接触测量和实时监控方面得到了广泛应用。相比人工检测,CCD检测技术与图像处理技术相结合,具有检测精度高、处理速度快、抗干扰能力强、运行稳定、非接触测量等优点,其测量精度与效率都不受外界影响的干扰。因此,越来越多的工业领域开始采取这种新方法来实现整条生产线的自动化控。自1970年美国贝尔实验室研制成功第一只电荷耦合器件(CCD)以来,依靠业已成熟的MOS集成电路工艺,CCD技术得以迅速发展。其应用领域涉及到航天、航空、遥感、卫星侦察、天文观测、通讯、交通、机械、电子、计算机、机器人视觉、新闻、广播、金融、医疗、出版、印刷、纺织、医学、食品、照相、文教、公安、保卫、家电、旅游等各个领域。美国是世界上最早开展CCD研究的国家,也是目前投入人力、物力、财力最多的国家,在此应用研究领域一直保持领先的地位。在CCD传感器和应用电视技术方面,美国以高清晰度、特大靶面、低照度、超高动态范围、红外波段等的CCD摄像机占有绝对优势。日本是目前世界上CCD的生产大国,在民用消费型光电产品的开发和生产上堪称世界第一位,尤其是CCD摄像机、摄录一体化和广播数字化电视摄录设备基本上包揽了全世界的大部分市场。日本的CCD技术起步较晚,但发展极快,特别是日本的彩色CCD摄像机具有极强的竞争力由于日本本国的新产品更新换代速度很快,所以无论产品的产量还是质量都占据世界首位。法国也是开展CCD技术研究较早的国家之一,汤姆逊无线电公司(CSF)和EEV公司是世界上生产和开发CCD产品的著名厂家。此外,英国通用电气公司(GEC)和荷兰的菲利普公司在CCD技术的研究开发上也很著名。我国的CCD研制工作起步比较晚,目前落后日欧美等先进国家10年以上。我国自行研制的第一代普通线阵CCD(光敏元为MOS结构)和第二代对蓝光响应特性好的(光敏元为光电二极管阵列)CCPD已形成系列产品;面阵CCD也基本上形成了系列化产品。除可见光CCD外,国内目前还研制出了硅化铂肖特基势垒红外CCD。目前国内正在研制和开发的CCD有:512×512像元X射线CCD、512×512像元光纤面板耦合CCD像敏器件、512×512像元帧转移可见光CCD、1024×1024像元紫外CCD、1024像元X射线CCD、微光CCD和多光谱红外CCD等。但目前国内CCD器件的研究进展尚不够迅速,与国际先进水平相比差距很大。2．本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析任务要求：掌握线阵CCD的结构特点和工作原理及其用于尺寸测量的实现方法，完成系统设计。掌握单片机的工作原理，编程方法等，用其实现CCD视频信号的运算处理及显示等任务。可行性分析：被测物体被均匀照明后，经光学系统按一定倍率成像（影像反映了被测件的尺寸）在CCD的光敏面上，CCD器件把光敏面上工件影像的光学信息转换成与光强成正比的电荷量，用一定频率的时序脉冲驱动CCD,在CCD输出端获得被测件的视频信号，视频信号中每一个离散电压信号的大小对应着该光敏元所接收光强的强弱，信号输出的时序则对应光敏元位置的顺序，对视频信号进行二值化处理后，得到矩形波的宽度即与被测工件的一维尺寸成正比，再用单片机系统对与尺寸成正比的矩形波进行测量、处理、即可显示被测件的尺寸。原理图如下：被测物体被测物体键盘显示键盘显示单片机系统二值化处理视频信号线阵CCD成像系统单片机系统二值化处理视频信号线阵CCD成像系统光源标准脉冲驱动电路标准脉冲驱动电路重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告3－23．本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路单片机信号处理硬件电路的设计a.硬件部分主要包括单片机，晶振，显示模块的选择，按键功能的设置。b.使用protel对电路图的绘制。对二值化的信号的处理a.整个软件主要包括系统初始化、计数中断、键盘中断、显示、数字滤波、系统标定、进制转换等部分。b.熟练在keil平台下建立工程进行编程，并进行调试。4．完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法参考工具书：王宝光、蒲昭邦.测控仪器设计[M].机械工业出版社，2001、3贾新章.OrCAD/PSpice9实用教程[M].西安电子科技大学出版社，1999，9陈爱弟.Protel99实用培训教程[M].人民邮电出版社，2001，7宋万杰，罗丰，《CPLD技术及其应用》[M].西安电子科技大学出版社，1999东方人华，《MAX+PLUSⅡ入门与提高》[M].清华大学出版社，2004、1张国雄，金篆芷，《测控电路》[M].机械工业出版社，2001、8王庆有主编，《图像传感器应用技术》[M].电子工业出版社，2003、9计算机辅助软件：Protel绘制电路图Keil-51程序编译，调试重庆工商大学毕业论文(设计)开题报告3－35．完成本课题的工作方案及进度计划总体进度计划：第1-2周根据任务书，查阅相关资料，确定总体方案第3-5周完成开题报告，文献综述,英文资料翻译以及思考软件部分具体方案第6-8周编写应用程序和固有程序第9-10周调试、修改程序第10-12周完成毕业论文写作及答辩PPT的制作，准备毕业答辩6．指导教师审阅意见指导教师(签字)：年月日7．指导小组意见指导小组组长(签字)：院(系)(签章)年月日说明：本报告