一种提高CCD测量精度的新方法

提高CCD测量精度,

第33卷第5期

2001年9月

四川大学学报(工程科学版)

JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)

Vol.33No.5Sept.2001

　　文章编号:100923087(2001)0520063203

一种提高CCD测量精度的新方法

王和顺,陈　华

(四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065)

摘　要:从改变CCD测量系统硬件构成出发,提出了一种提高将输入图像进行展宽,使CCD能够获得更多的边缘信息,,位置。

关键词:CCD;边缘测量;模糊成像中图分类号:TH701

文献标识码:A

AwMethodforHighAccuracyinCCDMeasurement

WANGHe2shun,CHENGHua

(CollegeofManufacturingSci.andEng.,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)

Abstract:AnewmethodforhighaccuracyinCCDedgemeasurementhasbeenproposedbychanginghardwarecomposi2tionofCCDsystem.Throughwideningtheimageinput,moredetailswillbeget.Atlasttheaccuratepositionisrecov2eredbyusingmathematicalmethod.

Keywords:CCD;edgemeasurement;fuzzyimaging

　　目前CCD固体摄像器件作为光电传感器在许多领域里得到广泛的使用。根据CCD视频信号应用的差异,对CCD视频信号有两种处理方法:1)是二值化处理;2)是量化处理。因为CCD像元间距值的存在,以及CCD视频信号处理方法带来的误差,都将降低CCD的分辨率。目前在国内外对提高CCD分辨率的研究较多,其主要解决方法都处于两个方面的考虑:1)是通过增加系统元件提高CCD测量的分辨率;2)是通过软件进行数据处理的方法来突破像元间距的限制[1]。而模糊成像法就是通过增加系统元件达到提高CCD测量分辨率的一种简单易行、效果显著的方法。

收稿日期:2001205221

作者简介:王和顺(19752),男,助教.研究方向:CAD/CAM,计算

机图形学.

1　模糊成像法原理

模糊成像法的特点是对CCD测量系统的信号获取部分进行简单的改进。其具体是在透镜组中加

一个大小合适的孔径光栏,使物体的清晰边缘经CCD成像后模糊化,再利用光栏的尺寸、透镜的焦距等已知条件对测量结果进行拟合,以获取被测物体的准确边缘信息。

2　模糊成像法应用分析

假定CCD测量系统中被测物体的光强分布具有较高的对比度,这在实际应用中也是普遍存在的。如图1(a)所示为高对比度被测物体的实际光强分布,可见其下降沿几乎是没有过渡的;图1(b)所示为被测物体的景物图像光强分布,由于光学系统的衍射效应,导致其下降沿有一定的宽度,典型值为2