本教材介紹與圖像檢測(cè)相關(guān)的基本概念，以CCD固體圖像傳感器為基礎(chǔ)，以常用線陣、面陣芯片為例說明圖像傳感器的工作原理。首先介紹各個(gè)傳感器在應(yīng)用過程中的相關(guān)外圍電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。然后在采集數(shù)字圖像的基礎(chǔ)上，配以圖像預(yù)處理、圖像增強(qiáng)、圖像識(shí)別等檢測(cè)算法，突出算法的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。最后以構(gòu)建光、機(jī)、電、算為一體的機(jī)器視覺系統(tǒng)、圖像檢測(cè)系統(tǒng)等為例，說明系統(tǒng)的應(yīng)用。對(duì)圖像傳感器的應(yīng)用、圖像信號(hào)的采集，應(yīng)用圖像傳感器構(gòu)建機(jī)器視覺系統(tǒng)、光學(xué)圖像測(cè)量系統(tǒng)等，具有較好的參考意義。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 圖像的基本概念 1
1.1.1 圖像的分類 1
1.1.2 圖像的采樣與量化 3
1.1.3 數(shù)字圖像的數(shù)學(xué)描述 6
1.2 圖像的獲取 7
1.2.1 圖像傳感器的分類 7
1.2.2 固態(tài)圖像傳感器 11
1.3 數(shù)字圖像的處理 12
1.4 圖像檢測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用 16
習(xí)題 22
參考文獻(xiàn) 22
第2章 CCD圖像傳感器 24
2.1 CCD基本單元結(jié)構(gòu) 25
2.2 電荷的注入 25
2.2.1 光注入 25
2.2.2 電注入 26
2.3 電荷的存儲(chǔ) 27
2.4 電荷的耦合 30
2.5 電荷的輸出 31
2.6 CCD圖像傳感器參數(shù)指標(biāo) 32
2.7 CCD器件舉例 34
2.7.1 線陣型CCD器件 35
2.7.2 面陣型CCD器件 40
習(xí)題 44
參考文獻(xiàn) 45
第3章 驅(qū)動(dòng)及采集設(shè)計(jì) 46
3.1 驅(qū)動(dòng)方法 46
3.1.1 IC驅(qū)動(dòng)法 47
3.1.2 EPROM驅(qū)動(dòng)法 47
3.1.3 DSP驅(qū)動(dòng)法 48
3.1.4 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)法 49
3.1.5 FPGA/CPLD驅(qū)動(dòng)法 49
3.1.6 幾種驅(qū)動(dòng)方法的比較 51
3.2 常用 CCD芯片的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 51
3.2.1 TCD1209D驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 52
3.2.2 TCD1708D驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 59
3.2.3 其他 CCD驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 62
3.3 數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)知識(shí) 63
3.3.1 A/D轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)知識(shí) 64
3.3.2 A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 66
3.3.3 CCD采樣方式 67
3.4 CCD芯片采集實(shí)例 68
3.4.1 AD9822的外圍電路設(shè)計(jì) 68
3.4.2 AD9822的配置和采集設(shè)計(jì) 70
3.5 虛擬儀器技術(shù) 72
3.5.1 虛擬儀器軟件介紹 73
3.5.2 數(shù)據(jù)采集卡 73
3.5.3 線陣型CCD數(shù)據(jù)采集 76
習(xí)題 79
參考文獻(xiàn) 79
第4章 數(shù)字圖像處理 81
4.1 圖像運(yùn)算 81
4.1.1 算術(shù)運(yùn)算 81
4.1.2 邏輯運(yùn)算 84
4.2 圖像的幾何變換 85
4.2.1 圖像的平移 86
4.2.2 圖像的平移編程實(shí)例 87
4.2.3 圖像的鏡像 89
4.2.4 圖像的鏡像編程實(shí)例 90
4.2.5 圖像的旋轉(zhuǎn) 92
4.2.6 圖像的旋轉(zhuǎn)編程實(shí)例 95
4.2.7 圖像的縮小 96
4.2.8 圖像的放大 98
4.2.9 圖像的縮放編程實(shí)例 102
4.3 圖像增強(qiáng) 103
4.3.1 圖像二值化 104
4.3.2 圖像平滑 105
4.3.3 圖像平滑編程實(shí)例 111
4.3.4 圖像銳化 112
4.3.5 圖像銳化編程實(shí)例 116
4.3.6 直方圖均衡化 118
4.3.7 直方圖均衡化編程實(shí)例 125
4.4 特征檢測(cè) 127
4.4.1 拉東變換 127
4.4.2 霍夫變換 129
4.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 130
4.5 傅里葉變換 131
習(xí)題 134
參考文獻(xiàn) 136
第5章 工程應(yīng)用舉例 137
5.1 物體外形尺寸的測(cè)量 137
5.1.1 測(cè)量原理 138
5.1.2 測(cè)量結(jié)果 143
5.2 角度的測(cè)量 144
5.2.1 測(cè)量原理 145
5.2.2 測(cè)量結(jié)果 147
5.3 條形碼的測(cè)量與識(shí)別 148
5.3.1 測(cè)量原理 148
5.3.2 測(cè)量結(jié)果 151
5.4 物體振動(dòng)的測(cè)量 152
5.4.1 測(cè)量原理 153
5.4.2 測(cè)量結(jié)果 153
5.5 玻璃劃痕的測(cè)量 155
5.5.1 測(cè)量原理 155
5.5.2 測(cè)量結(jié)果 162
5.6 螺紋參數(shù)的測(cè)量 162
習(xí)題 163
參考文獻(xiàn) 164
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