论文摘要
电荷耦合器件(Charge Couple Device，CCD)是一种微型图像传感器，具有光电转换和信号电荷存储读出的功能，其输出信号通常是符合电视标准的视频信号，并存储于适当的介质或输入计算机，便于进行图像存储、增强。自CCD于1970年在贝尔实验室诞生以来，CCD技术随着电子技术的发展而迅速发展，CCD传感器的像素集成度、分辨率精度和灵敏度大大提高，工作频率范围显著增加，可通过高速成像实现对高速运动物体的拍摄，并以其光谱响应宽、几何精度高、噪声低、体积小、重量轻、低电压、冲击、耐震动、抗电磁干扰能力强、坚固耐用、寿命长、无残像、可长时间工作于恶劣环境、便于数字化计算机连接等优点，在图像采集、非接触测量和实时监控方面得到了广泛应用。目前工业中实际使用的测量系统虽因引入CCD技术而得到明显改进，但部分系统从原理上来说属于接触式测量，而接触工件时会引起微小变形，导致无法准确测量某些弹性和软性工件。用CCD摄像头代替CMM的接触式探头则可实现尺寸的非接触测量，有效地提高特殊工件的检测精度。探讨CCD图像传感器在工业检测中的应用现状，分析现有CCD检测技术在应用中存在的问题和局限，目的在于发展一套CCD测量系统，使生产中外形尺寸的检测能在快速的基础上，保证检测结果准确，并达到量化的要求。系统由CCD传感器、光学成像系统、数据采集和处理系统组成，具有测量精度高、速度快、应用方便灵活等特点。在二维尺寸检测时，采用合适的照明系统使被测物体通过物镜成像在CCD靶面上，然后对CCD输出的信号进行适当处理，提取测量对象的几何信息学系统的变换特性，可进行零件外形尺寸的精确测量。