基于CCD传感器的图像采集与检测设计开题报告

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1. 研究目的与意义

近年来，我国工业化生产向着自动化、高效、安全的方向发展，实现对生产运行状况的实时监测以及精确控制的工业测控领域成为一个重要的研究领域。过去由人工来完成的检测和质量控制，一方面在效率方面低于机器，另一方面在精确性方面难以达到机器的精度。机器视觉在很大程度上就解决了很多现实问题，逐渐取代人工检测，提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。在机器视觉的主要图像传感器中，CCD图像相比于CMOS图像传感器具有体积小、灵敏度高、分辨率高、噪声小、不易受磁场影响等优势。由CCD图像传感器所构成的图像采集和处理系统能够更加高效安全的监测生产状况。

本课题的研究意义在于：利用单片机和电子技术设计，设计了基于CCD图像采集与检测的系统。首先利用CCD相机采集，进行A/D转换，通过原先设计的单片机进行采集检测与存储。接着对图像进行预处理，包括灰度处理，满足图像边缘提取要求。再通过小波阈值去噪算法实现图像去噪，保护图像边缘完整，最近进行二值化。预处理完成后通过选出的BP神经网络进行识别分类。实现CCD传感器的图像采集与检测，保证生产效率和质量。

2. 国内外研究现状分析

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。

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。贝尔实验室是CCD 研究的发源地，并在CCD像感器及电荷域信号处理方面的研究保持优势。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。 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。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。

3. 研究的基本内容与计划

1.研究内容

1.1小波阈值去噪

小波分析是对信号进行时间尺度分析方法。

4. 研究创新点

1.对基于ccd传感器的图像采集与检测系统进行了分析和研究

2.设计了所需要的图像采集、图像处理、图像分析的软硬件。

3.介绍了设计中各部分的工作原理及相应功能。