面阵CCD应用技术实验
（一） 面阵CCD原理及驱动实验
【实验目的】
1. 掌握隔列转移型面阵CCD的基本工作原理；
2. 掌握面阵CCD各路驱动脉冲波形及其所涉及部分的功能；
3. 掌握面阵CCD输出掌握面阵CCD实验仪的基本操作和各个部件的功能； 4. 的视频信号与PAL电视制式的关系。
二、实验仪器
1. 带宽50MHz以上双踪迹（或四踪迹）同步示波器一台； 2. YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、实验内容
1. 仔细阅读附录中所叙述的“YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪使用手
册”，并对照实验仪实物进行学习，尤其注意各个开关、测量插孔、连接线的功能，找到内置面阵CCD摄像机与外置面阵CCD摄像机，及其转换开关。
2. 面阵CCD的垂直与水平驱动脉冲的驱动波形、频率、周期、相位的测量方法； 3. 面阵CCD行、场自扫描电视制式的测量； 4. 视频输出信号的测量。 四、数据记录及处理 1.内部控制脉冲SH：
图1-1 SH脉冲波形图 2.ΦV1、ΦV2、ΦV3、ΦV4脉冲波形图
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图1-2 ΦV1脉冲波形图 图1-3 ΦV2脉冲波形图
图1-4 ΦV3脉冲波形图 图1-5 ΦV4脉冲波形图
3.用CH1探头测量ΦV1脉冲，用CH2探头分别测量ΦV2、ΦV3、ΦV4脉冲，画出这四个脉冲的波形图。通过实测波形图测出它们的频率、周期与它们之间的相位关系；
图1-6 ΦV1和 ΦV2脉冲波形图 图1-7 ΦV1和ΦV3 脉冲波形图
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图1-8 ΦV1和 ΦV4脉冲波形图
4.用CH1 、CH2（幅度选为2.0V，扫描时间间隔为100nS档）探头分别测量ΦH1、ΦH2
脉冲。比较二者的相位关系，分析信号电荷包沿水平方向转移的过程与原理；
图1-9 ΦH1和 ΦH2脉冲波形图
（二） 面阵CCD尺寸测量实验
一、实验目的
1. 用面阵CCD摄像头与图像数据采集系统测量实际物体外形尺寸是CCD最广泛应用的领域，在尺寸测量应用中存在着许多实际问题。如何将这些实际问题分解成一个个的分立问题是学习和掌握该方法的关键。本实验采用标准几何图形代替实际被测物，可以将一些不必要的问题排除在外，突出主要问题； 2. 通过对标准图形的点、线、面的测量过程掌握应用面阵CCD进行尺寸测量的方法； 3. 通过对标准图形的点、线、面的测量过程掌握应用面阵CCD进行尺寸测量，掌握测量范围、精度和测量时间等问题。 二、实验设备
1. 带有USB2.0输入端口的计算机（或GDS-Ⅱ光电综合实验平台），推荐使用WIN2000
以上操作系统，使用1024×768分辨率，24或32位真彩显示； 2. YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、数据记录及处理
1、关于点数据的测量 2、关于三角形数据的测
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图2-1 圆的水平测量图 图2-2 三角形的水平测量图
3、关于矩形数据的测量
图2-3 矩形的水平测量图 图2-4 矩形的垂直测量图
（三） 面阵CCD用于颜色识别
一、实验目的与意义
学习利用彩色面阵CCD进行彩色图像的分解与合成，用此种方法对颜色信息进行识别和图像处理是本节实验的主要目的。另外，通过实验也能对R、G、B色品坐标与三基色色彩方程有进一步的认识。
利用彩色面阵CCD可以将复杂的色彩图像分解为三原色单色图像，利用分解的单色图像进行颜色信息的识别。例如，若想从红小豆堆里分辨出如绿豆、黑豆、花小豆、砂石等杂质，可以将被测小豆经彩色面阵CCD摄取并采集的彩色图像分解成R、G、B三幅单色图像，用计算机软件分析这3幅单色图像的输出幅度，若G、B图像的输出幅度超过某阈值，则表明其为杂质。可以用电磁气阀将其吹出，实现除去杂质的目的。在彩色印刷过程中常采用顺序印刷单色图像的方法，在印每种颜色时都要检测其质量。因此，用彩色面阵CCD进
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行彩色图像分解出的单色图像进行色品分析是保证彩色印刷质量的关键。
将三原色单色图像合成为一幅图像，该幅图像为真彩色图像。若对一色、二色或三色单色图像进行对比度、白电平等参数的调整，结果会使合成的彩色图像的颜色、饱和度、色度等色品参数发生变化，即彩色图像被处理。通过彩色图像的处理能提高原图像的质量。
二、实验仪器
① 带有USB2.0输入端口的计算机（或GDS-Ⅱ电综合实验平台），推荐使用WIN2000以上操作系统，使用1024×768分辨率，24或32位真彩显示； ② YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD多功能实验仪一台。
三、实验内容及步骤
1、实验内容
1）利用彩色面阵CCD摄像机进行彩色图像分解； 2）利用分解出的单色彩色图像进行颜色信息的分辨；
3）利用彩色面阵CCD摄像机与计算机图像数字采集系统进行简单的彩色图像处理。
四、数据记录及处理
1. 基本彩色图像的分解
图3-1 红色通道下的采集图像
图3-2 蓝色通道下的采集图像 图3-3 绿色通道下的采集图像
2. 用单色彩色图像分离杂质
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