一种提高CCD测量精度的新方法(3)

提高CCD测量精度,

第5期王和顺,等:一种提高CCD测量精度的新方法65

归一化后的光强分布,物体下降沿的宽度大致为。假定系统为白光照明,像距L=10cm,对

d

于像元间距为11μm的TCD103C来说,若光栏孔径为0.5cm,则下降沿宽度为20μm,已经能够保证任一时刻有两个或两个以上的像元接收到下降沿信息。

　　由表1可见,采用二值法测量,因为像元间距的存在,测量值总是在真实值两边跳动,其最大测量误差为一个像元间距;而采用模糊成像法后多次测量的值几乎保持不变,且与真实值非常接近。

对于一个既定的系统,λ、L、d都是已知的,其光强分布曲线的形状也就是可以推知的,因此可根据实测物体灰度分布来对理论曲线进行拟合,经计算后叛定物体的边缘位置。为了提高处理速度,可将理论分布先计算出来,将其存储起来,实测时只须将实测结果与其进行比较4　实验数据与分析

在实验中对三个标准杆件的直径,分别采用二值法和模糊成像法进行了测量,测量结果如表1所示。在实验中CCD中心距为14μm,像距L=10cm,光栏孔径为0.3cm并采用白光照射。

表1　实验数据

Tab.1测量次序　　第一次

/4.9987.99411.9984.998

5,将被测

,使CCD接收到更多的边缘信息,然后用数学方法对其进行处理,以恢复被测物体的精确边缘。模糊成像法可从根本上突破像元间隙对测量精度造成的影响。实验证明很好地使用模糊成像法可大大提高CCD测量系统的精度。参考文献:

[1]王庆有,孙学珠.CCD应用技术[M].天津:天津大学出版

/mm

5.0008.00112.0015.0008.00112.0015.0008.00112.001

精确值/mm

0.0015+-00.0018+-00.00212+-0

0.0015+-00.0018+-00.00212+-0

第二次8.00811.9985.012

社,1993.

[2]袁详辉.固体图像传感器及其应用[M].重庆:重庆大学

0.0015+-00.0018+-00.00212+-0

出版社,1992.

[3]吕乃光.傅立叶光学[M].北京:机械工业出版社,1988.

(编辑　张　琼)

第三次7.99412.012