本教材介绍与图像检测相关的基本概念，以CCD固体图像传感器为基础，以常用线阵、面阵芯片为例说明图像传感器的工作原理。首先介绍各个传感器在应用过程中的相关外围电路设计、驱动设计、采集系统设计等。然后在采集数字图像的基础上，配以图像预处理、图像增强、图像识别等检测算法，突出算法的设计及实现。最后以构建光、机、电、算为一体的机器视觉系统、图像检测系统等为例，说明系统的应用。对图像传感器的应用、图像信号的采集，应用图像传感器构建机器视觉系统、光学图像测量系统等，具有较好的参考意义。
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目录
第1章 绪论 1
1.1 图像的基本概念 1
1.1.1 图像的分类 1
1.1.2 图像的采样与量化 3
1.1.3 数字图像的数学描述 6
1.2 图像的获取 7
1.2.1 图像传感器的分类 7
1.2.2 固态图像传感器 11
1.3 数字图像的处理 12
1.4 图像检测系统及其应用 16
习题 22
参考文献 22
第2章 CCD图像传感器 24
2.1 CCD基本单元结构 25
2.2 电荷的注入 25
2.2.1 光注入 25
2.2.2 电注入 26
2.3 电荷的存储 27
2.4 电荷的耦合 30
2.5 电荷的输出 31
2.6 CCD图像传感器参数指标 32
2.7 CCD器件举例 34
2.7.1 线阵型CCD器件 35
2.7.2 面阵型CCD器件 40
习题 44
参考文献 45
第3章 驱动及采集设计 46
3.1 驱动方法 46
3.1.1 IC驱动法 47
3.1.2 EPROM驱动法 47
3.1.3 DSP驱动法 48
3.1.4 单片机驱动法 49
3.1.5 FPGA/CPLD驱动法 49
3.1.6 几种驱动方法的比较 51
3.2 常用 CCD芯片的驱动设计 51
3.2.1 TCD1209D驱动设计 52
3.2.2 TCD1708D驱动设计 59
3.2.3 其他 CCD驱动设计 62
3.3 数据采集基础知识 63
3.3.1 A/D转换基础知识 64
3.3.2 A/D转换器的结构特点 66
3.3.3 CCD采样方式 67
3.4 CCD芯片采集实例 68
3.4.1 AD9822的外围电路设计 68
3.4.2 AD9822的配置和采集设计 70
3.5 虚拟仪器技术 72
3.5.1 虚拟仪器软件介绍 73
3.5.2 数据采集卡 73
3.5.3 线阵型CCD数据采集 76
习题 79
参考文献 79
第4章 数字图像处理 81
4.1 图像运算 81
4.1.1 算术运算 81
4.1.2 逻辑运算 84
4.2 图像的几何变换 85
4.2.1 图像的平移 86
4.2.2 图像的平移编程实例 87
4.2.3 图像的镜像 89
4.2.4 图像的镜像编程实例 90
4.2.5 图像的旋转 92
4.2.6 图像的旋转编程实例 95
4.2.7 图像的缩小 96
4.2.8 图像的放大 98
4.2.9 图像的缩放编程实例 102
4.3 图像增强 103
4.3.1 图像二值化 104
4.3.2 图像平滑 105
4.3.3 图像平滑编程实例 111
4.3.4 图像锐化 112
4.3.5 图像锐化编程实例 116
4.3.6 直方图均衡化 118
4.3.7 直方图均衡化编程实例 125
4.4 特征检测 127
4.4.1 拉东变换 127
4.4.2 霍夫变换 129
4.4.3 神经网络 130
4.5 傅里叶变换 131
习题 134
参考文献 136
第5章 工程应用举例 137
5.1 物体外形尺寸的测量 137
5.1.1 测量原理 138
5.1.2 测量结果 143
5.2 角度的测量 144
5.2.1 测量原理 145
5.2.2 测量结果 147
5.3 条形码的测量与识别 148
5.3.1 测量原理 148
5.3.2 测量结果 151
5.4 物体振动的测量 152
5.4.1 测量原理 153
5.4.2 测量结果 153
5.5 玻璃划痕的测量 155
5.5.1 测量原理 155
5.5.2 测量结果 162
5.6 螺纹参数的测量 162
习题 163
参考文献 164
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