CCD摄像机测试方案
CCD 传感器阵列原理及驱动实验
加在 CCD 移位寄存器 1 和 CCD 移位寄存器 2 的二相时钟脉冲时序不同，前者为 F1、F2，后者 为 F2、F1，从而保证转移到 CCD 移位寄存器 2 的奇数像元的光电荷时序在前，转移到 CCD 移位寄 存器 1 的偶数像元的光电荷时序在后，正好错开，合在一起成为按时序输出的串行视频信号。
F1
F2
６
１９
Ｄ１５
ＣＣＤ 移位寄存器 ２ 转移栅 ２
．．．
．．．． 光电 ．．．．
二极管
．．．
转移栅 １ ＣＣＤ 移位寄存器 １
２１ ＳＨ
２２ ＳＳ
图 1 -2 TCD1206SUP 的基本结构
图 １－１（ａ）为一种单排结构，用于低位数 ＣＣＤ 传感器。它的光敏单元与 ＣＣＤ 移位寄存器 ＳＲ 分开， 用转移栅控制光生信号电荷向移位寄存器转移，一般使信号转移时间远小于摄像时间（光积分时间）。 转移栅关闭时，光敏单元势阱收集光信号电荷， 经过一定的积分时间，形成与空间分布的光强信号 对应的信号电荷图形。积分周期结束时，转移栅打开，各光敏单元收集的信号电荷并行地转移到 CCD 移位寄存器 SR 的响应单元内。转移栅关闭后，光敏单元开始对下一行图像信号进行积分。而已转
有一定的起伏？可以采用什么方法来进行处理？
（５）驱动频率和积分时间对 ＣＣＤ 输出的影响是什么？
【实验总结】
（１）说明 ＴＣＤ１２０６ＳＵＰ 的基本工作原理。
2
（２）ＦＲ 脉冲、ＳＨ 脉冲和 Ｆ１、Ｆ２、Ｍ－ＣＥＬ 脉冲的作用及测量方法，输出信号与 Ｆ１、Ｆ２ 周期的关 系。 （３）说明积分时间的含义，解释驱动频率对积分时间的影响，说明增加积分时间以后，输出信 号的变化及其原因。
CCD摄像机测试方案
CCD摄像机测试方案一、引言CCD摄像机是一种广泛应用于视频监控、机器视觉、医学影像等领域的成像设备。
为了确保CCD摄像机的正常工作和准确的成像效果，需要对其进行全面的测试和评估。
本文将详细介绍CCD摄像机测试的内容、方法和步骤。
二、测试内容1.分辨率测试：通过测试CCD摄像机的分辨率，来评估其成像的清晰度和细节还原能力。
2.噪声测试：测试CCD摄像机的噪声水平，包括暗电流噪声、读出噪声、光电转换噪声等。
3.动态范围测试：测试CCD摄像机的动态范围，即能够同时捕捉到的最大亮度和最小亮度的差异范围。
4.色彩准确性测试：测试CCD摄像机对色彩的准确还原能力，包括颜色饱和度、色调准确性等。
5.白平衡测试：测试CCD摄像机对不同光源下的白平衡调节效果，确保在不同光照条件下成像的准确性。
6.帧率测试：测试CCD摄像机的帧率，即每秒钟能够拍摄的图像数量。
7.曝光时间测试：测试CCD摄像机的曝光时间范围和曝光控制的准确性。
三、测试方法1.分辨率测试：使用标准测试图像，通过调整CCD摄像机的焦距和光圈，对不同分辨率的图像进行拍摄和分析。
2.噪声测试：使用黑暗环境下的标准测试图像，通过分析图像的暗电流和读出噪声水平，评估CCD摄像机的噪声性能。
3.动态范围测试：使用标准测试图像，通过调整不同光照条件下的曝光时间和增益，测量CCD摄像机的最大亮度和最小亮度。
4.色彩准确性测试：使用标准测试图像，通过与真实物体的对比，评估CCD摄像机的色彩准确性。
5.白平衡测试：使用不同光源下的标准测试图像，通过调整CCD摄像机的白平衡参数，评估其白平衡调节效果。
6.帧率测试：使用高速运动的标准测试物体，在不同帧率下进行拍摄和分析，评估CCD摄像机的帧率性能。
7.曝光时间测试：使用标准测试图像，通过调整CCD摄像机的曝光时间，评估其曝光时间范围和曝光控制的准确性。
四、测试步骤1.准备测试设备和测试环境，包括CCD摄像机、标准测试图像、标准测试物体等。
卷绕一体机CCD调试说明书
卷绕一体机CCD调试说明书1、相机IP配置 (2)2、CCD检测方案的加载 (4)3、相机拍照图像效果调节 (5)4、校正检测精度 (6)5、对CCD检测步骤进行调试说明 (8)6、CCD检测参数设置说明 (35)顺之航卷绕一体机CCD调试说明书一、相机IP配置1、IP配置只有按正确的格式给相机配置IP地址，相机才能够进行拍照。
双击桌面的后会弹出IP配置窗口，有三个本地连接分别连接着相机，如果IP地址状态显示为“感叹号”就需要重新配置相机与本地连接的IP地址。
在弹出的窗口中单击本地连接6再点确认之后，进行该本地连接下的相机IP配置，以同样的方法将剩下的几个相机的IP地址全部配置好。
二、CCD检测方案的加载如果是第一次运行软件，则需要加载检测方案和配置文件，在设置开机自动运行检测软件和检测方案后，就可以不用每次都加载检测方案了。
设置步骤如下：打开桌面的检测软件，软件会自动运行之前设置的检测方案，等待画面跳转到三个窗口时，单击最上面的再单击，来到流程图界面，如果没有的话，那就再次点击上面的，如果已经在流程图界面就不用了。
之后单击加载检测方案与配置文件后确认即可，以后每次开机就会自动运行检测了，当你退出一次软件后，下次打开该设置就会自动生效。
三、相机拍照图像效果调节1、相机结构这里介绍相机镜头的结构，调试时需要用到，结构如图所示：螺钉：起到锁紧调节环的作用。
焦距环：调节焦距，也就是调节图像的清晰度。
光圈环：调节光圈的大小，也就是调节图像的亮度。
注意：在CCD硬件位置没有改变时，禁止调节图像效果。
只有CCD发生硬件改动、位置变化时才需要调节图像效果。
图像调节时尽可能增大光圈，减小相机曝光值（双击流程图里面的“采集设置”可以对相机曝光值进行修改）。
如下图：正极上相机图像效果正极下相机图像效果负极上相机图像效果负极下相机图像效果四、校正检测精度在遇到检测出的尺寸数值不准确时，就需要对精度进行校正。
检测精度的意思为：像素长度与实际长度的一个对应比例值，校正检测精度就是测出这个比例是多少。
双CCD交汇测量物体落点坐标设计研究
双CCD交汇测量物体落点坐标设计研究[摘要] 测量物体的落地点坐标在打击精确度测试中具有重大的意义。
在当前的武器打击精准度测量中有多种测测量方法，如光幕靶测量、声靶测量。
这些测量方法都有各自的缺陷。
针对以上的问题本文提出了以转镜为基础的双CCD 交汇测量进行设计研究。
经过测试转镜式测量方法比其余的方法更具有优越性。
本文设计了测试的总体方案，并进行了具体实验，将有效的数据进行处理分析，分析结果显示该测试方案误差小，性能好，动态响应快，能够满足测试场的精度要求。
[关键词] 双CCD交汇测量高速扫描系统坐标精度校准1 前言双CCD交汇测量技术是远距离激光高速扫描光电测量技术，在对远距离和大视场的空间目标进行定位测量中显示出独特的优越性，因此在目标的追踪测量中有极其广泛的应用。
双CCD测量技术作为空间定位装置，首要的问题就是如何能够提高测量的精确度。
影响坐标精确度的原因很多，但是究其主要因素是光斑中心位置的精确确定。
光斑的中心的确定将直接影响图像中心位置的确定，进而影响光斑中心的确定。
本文设计主要运用双CCD构建的光斑中心空间定位的系统结构，并给出光斑中心坐标的计算公式。
通过对不同落点的多次测量计算，并与实际坐标比对，计算分析误差。
2 测试系统与数学建模图1双CCD交汇测量系统框图图2物象坐标关系2.1测试方案测试的总体方案如图1所示，激光转镜式高速扫描系统扫描被测区域的目标点，并且将激光能平稳地打在被测的物体上。
双CCD在同步触发电路的作用下高频率采集图像，并将所筛选的目标图像传送至终端进行计算分析。
2.2数学建模在平行于水平面的平面内放置两台CCD相机，使其主光轴的交汇点与被测区域的几何中心重合。
根据水平校准将两台CCD相机的水平光轴平行于被测平面，且光轴的交汇点与被测平面的几何中心重合。
两相机视场的交汇部分形成有效靶区，根据相机的视场角来确定相机与被测区域几何中心的距离。
当弹丸飞过有效靶区，外触发相机工作，经图像采集、软件处理，可获得弹体过靶的坐标位置，从而得出弹体的落地点坐标。
测控仪器设计 第4版 第四章 测控仪器设计方法
二、创新设计方法的训练
1） 学习，掌握创造学理论的基本思想，掌握创新思维规律，面对来自于自 然界生存压力、社会发展需求压力、经济竞争压力、个人工作压力及自我责任 心，事业心的主客观强大压力，激发出积极、主动创造精神。
2）摸索创新设计的方法和技巧
创新设计的诀窍在于
① 充分依靠现代网络信息资源有针对性的检索相关资料，补充掌握不足的信 息来达到创新构思。
② 在设计的整个过程中采用集多人智慧，互相启发来寻求解决问题的途径； 也可通过有针对性、有系统地提问来激发智慧，寻找解决办法
③ 通过对现有产品的观察，优缺点分析，或采用数学建模，或采用系统分析 及形态学矩阵的理论分析方法寻求各种解决办法。
举例子说明：采用系统分析方法解决防止螺纹松动的结构措施。
螺钉锁紧力矩公式为
➢ 敢于标新立异。创新思维的特点不仅是要突破“思维定势”的束缚，而且要 敢于标新立异，即敢于提出与前人甚至多数人不同的见解，敢于对似乎完美 的现实事物提出怀疑，寻找更合理的解法。
➢ 善于从不同角度思考问题，探索多种解法，设想多个可供选择的方案，这样， 成功的几率必然成倍增长。我们称这种思维方法为多向思维或扩散思维。
解决了齿轮测量参数多、测量仪器复杂、测量精度不高的难题。使一台仪器实现 了多台仪器和量具才能达到的测量功能，体现了设计者在仪器功能上的创新成就。 3）开关（新技术和新方法的创新）
机械式开关是最早的通断控制形式，但其反映的频率低，定位精度差，结构复 杂，惯性大，寿命短。随着科技的发展，人们开发出触摸式、感应式、声控式、光 控式、红外线式等多种新的开关。这些新的开关设计反映出设计者对各种新技术和 新方法的创新研究。
第三节 测控仪器工作原理的选择和系统设计
消除了操作者的人为误差，实现了自动化、 数字化、微米级的测量精度。
光电检测与显示实验六 面阵CCD应用实验：总结 计划 汇报 设计 可编辑
一、实验目的
1.掌握面阵CCD实验仪的基本操作和各个部件的功能；
2.掌握隔列转移型面阵CCD的基本工作原理；
3.掌握面阵CCD各路驱动脉冲波形及其所涉及部分的功能；
4.掌握面阵CCD输出的视频信号与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；
实验6面阵CCD应用技术实验
面阵CCD图像传感器主要用于采集物体图像信息。它所包含的内容很多，其中能够按PAL电视制式（或其他电视制式）形成视频电视信号的常被称为面阵CCD摄像头。面阵CCD实验指导主要针对面阵CCD摄像头展开的，通过对它的驱动波形分析使学生掌握面阵CCD的基本工作原理和特性。然后展开它的应用实验和如何与现代的计算机技术结合起来为机器安装“眼睛”与“大脑”。为达到利用面阵CCD完成“电眼”功能，还需要掌握有关《图像数字处理》方面的有关内容，为此实验指导增设了一些图像数字处理最为基础的实验内容。通过这些内容的学习能够使学生大体了解如何将面阵CCD摄像头输出的视频信号转变为数字图像，又如何从数字图像中提取出有用的信息。
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、开机过程
1）将被测的标准图片如图3-1所示，安装在“被测物夹持架”上，将USB接口线正确连接到计算机上；
2）打开计算机的电源开关，并确认YHACCD－Ⅲ型彩色面阵CCD实验仪的“面阵CCD尺寸测量实验”软件已经安装；
3）将外置面阵CCD摄像机的镜头盖打开；
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、实验步骤
1）实验准备
①首先将示波器地线与实验仪上的地线连接好，并确认示波器的电源和实验仪的电源插头均已插在交流220V插座上；
CCD图像采集解决方案
CCD图象采集解决方案一、背景介绍CCD（Charge-Coupled Device）图象传感器是一种常用于图象采集和图象处理的技术。
它通过将光转化为电荷，并将电荷转换为数字信号，实现图象的采集和处理。
在许多领域中，如工业检测、医学影像、机器视觉等，都需要使用CCD图象采集解决方案来获取高质量的图象数据。
二、问题描述在进行CCD图象采集时，往往面临以下问题：1. 采集速度不够快：对于某些应用场景，需要实时采集高速运动物体的图象，而传统的CCD图象采集设备无法满足需求。
2. 图象质量不高：由于光照条件、噪声干扰等因素，采集到的图象质量不稳定，影响后续图象处理的准确性和可靠性。
3. 数据传输难点：CCD图象采集设备通常需要将采集到的数据传输到计算机或者其他设备进行处理，但传输过程中可能会遇到数据丢失、传输速度慢等问题。
三、解决方案为了解决上述问题，我们提出了以下CCD图象采集解决方案：1. 选择高速采集设备：针对需要实时采集高速运动物体的应用场景，我们推荐使用高速CCD图象采集设备。
这些设备具有更高的帧率和更快的数据传输速度，能够满足高速采集的需求。
2. 优化图象处理算法：为了提高图象质量，我们建议对采集到的图象进行后处理。
可以采用图象增强、降噪等算法来改善图象质量。
此外，还可以根据具体应用场景的需求，设计并优化特定的图象处理算法，以提高图象处理的准确性和效率。
3. 使用高速数据传输接口：为了解决数据传输难点的问题，我们建议使用高速数据传输接口，如USB 3.0、Gigabit Ethernet等。
这些接口具有更高的传输速度和更稳定的数据传输性能，能够有效解决数据传输过程中的问题。
4. 优化光照条件：光照条件是影响图象质量的重要因素之一。
为了获得高质量的图象，我们建议优化光照条件，如调整光源的位置和亮度，使用滤光器等。
通过优化光照条件，可以提高图象的对照度和清晰度。
5. 进行实时监控和调试：为了确保CCD图象采集解决方案的稳定性和可靠性，我们建议在采集过程中进行实时监控和调试。
CCD摄像机以及测试卡的解读解读
3.4 最低照度: 最简单的定义:在暗房内,摄像机对着被测物,然后把灯光慢慢调暗,直到显 示器上快要看不清楚被测物为止,这时量光线的照度, 就是最低照度. 直观定义：摄像机输出的视频信号幅值为最大幅值的50%,即达到 350mV(标准视频信号最大幅值为700 mV),此时测试到的照度度值则称此摄 像机的最低照度。 测定此参数时还与镜头有关，应特别注明镜头的最大相对孔径 用几毫米镜头,入光量多少,摄像机AGC必须关掉, 几乎没有厂家会去做这种 测试,所以这个参数与上面的分辨率一样，也是有“水分”的，以前,松下 跟索尼的机子低解的标1.1Lux/F1.2,那台湾做出来就标0.5吧,后来的只好 标0.2,你标0.2,我就标0.1,他标0.05…….就这样了. 高解CCD照度会比低解的差，原理是同样芯片面积,一个摆了44万点,一 个摆了25万点,肯定是低解的CCD得到的光点要大
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CCD摄像机测试方案
1测试仪器准备
分辨率/色度测试卡一张（图1），高清晰500线以上的MONITOR 一台，视频线缆若干，TS5210 2台，CCD 摄象机10 只（480线5只，520线5只），标准光源灯箱一台，矢量示波器(Vector Scope)一台。
1.2测试重点如下
测试摄像机主要测试晰度和色彩还原性、照度、逆光补偿，其次是测其球型失真、耗电量、最低工作电压，下面先把清晰度和色彩还原性以及照度、逆光补偿的测量步骤先介绍一下。
1．清晰度的测量：多个摄像机进行测试时，应使用相同镜头，（推荐使作定焦、二可变镜头），以测试卡中心圆出现在监视器屏幕的左右边为准，清晰准确的数出已给的刻度线共10组垂直线和10组水平线。
分别代表着垂直清晰度和水平清晰度，并相应的一组已给出了线数。
如垂直520线水平520线，此时最好用黑白监视器。
测试时可在远景物聚焦，也可边测边聚焦。
最好能两者兼用，可看出此摄像机的差异（对远近会聚）。
2．彩色还原性的测试：测试此参数应选好的彩色监视器。
首先远距离观察人物、服饰，看有无颜色失真，拿色彩鲜明的物体对比，看摄像机反应灵敏度，拿彩色画册放在摄像机前，看画面勾勒得清晰程度，过淡或过浓，再次应对运动的彩色物体进行摄像，看有无彩色拖尾、延滞、模糊等。
测试条件如此摄像最代照度在50V时应在50+10V照度情况下测量，即每摄像机最代照度基础上加十伏，且光圈应保持最接近状态。
3．照度：将摄像机置于暗室，暗室前后为有源220V自炽灯，处设调压器，以调压器调节电压高代来调节暗室内灯的明暗，电压可以从0V调到250V。
室内光照也可从最暗调至最明，测试时把摄像机光圈均开至最大时记录下一个最低照度值（把有源灯用调压器调暗至看不清暗室内置画面）再把光圈打至最小再记录下一个最低照度值，也可前后灯分别调压明灭。
4．逆光补偿：测试此参数有两种方法：一种是在暗室内，把摄像机前侧调压灯打开，调至最亮时，然后在灯的下方放置一图画或文字，把摄像机迎光摄像，看图像和文字能否看清，
画面刺不刺眼，并调节AL、AX拔档开关，看有无变化，哪种效果最好。
另一种是在阳光充足的情况下把摄像机向窗外照，此时看图像和文字能否看清楚。
5．球型失真：看球型失真把测试卡置于摄像机前端使整个球体出现在屏幕上，看圆球形有无椭圆，把摄像机前移，看圆中心有无放大，再远距离测试边、角、框有无弧形失真等。
6．白平衡：各种照度下，检测色彩的还原能力，要求色彩还原能力好，另要特别注意的是全白/全黑的环境下，背景墙体无明显彩色隔纹。
7．斜纹干扰：要求各种环境下输出图像无斜纹，爬纹等现象
8．耗电量及功耗：最低工作电压，使用万用表测量电流，使用小稳压器调节电压看，并计算出实际功耗。
9．CCD老化（72小时）：CCD+TS5210 在50度的环境下工作，监测CCD主芯片温度，并观察输出图像效果。
要求输出图像色彩还原度好，无斜纹，爬纹等现象
1.3测试步骤如下
测试前准备工作如下：
1.将测试图放正,摄像机对准测试图中心,调整摄像机与测试图距离直到显示器显示的图型”刚好”占满整个屏幕,也就是所谓的,”测试图四角入框” 当然,以上步骤进行中你的摄像机电源有接好,而且连到监视器上,记的监视器电源要打开!
2.如果可能的话,在测试图两旁各放一盏灯,以45度角照在图表上,让图表表面有均匀的照射光,会方便测试许多
3.摄像机尽量装在三脚架、支架上，或者固定住
4.将摄像机背光补偿(BLC)关掉,自动增益(AGC)关掉,白平衡设在ATW,以上如果没这些开关,那就不理了
切到AES或CCD-IRIS(也就是装手动镜头用的那一档),将镜头光圈开到最大,调整焦距,让影像调到最清楚为止,这时可以用测试图中间有一圈放射状,标明Focus Target 那块图当调焦用，记住,测试图还是要占满全营幕,不多也不少(四角入框).
5.看看显示器背面,视频接头旁,是不是有个开关标明75奥姆及HIGH (或Hi--Low) ,如果有,切到75(Low)那边
6.再把摄像机AES/AI那檔切到AI ,也就是接自动光圈那一文件,这时屏幕会泛白!没错!没关系,把镜头光圈调小约1/3左右直到影像恢复正确为止,如果过头了要重来,也就是先把光圈开最大再往回调,不可先调暗再调亮
测试步骤如下：
分辨率测试
仔细看着测试图中有四条向上合成一束的线,(当然是看屏幕里面的),从下到上,越来越密,直到四条线快合起来,无法每条分清处,记起来,就是这一点,回过头来去看那张测视图,找出那点旁边标的线数,就是这只摄像机的分辨率!
频宽测试
看测试图左上方一排密密麻麻的直线(标明Bandwidth in MHz),看屏幕里,那一块是勉强分的清楚的,下面的数字就是摄像机的频宽,此数据仅供参考,一般来说分辨率越高的机子频宽越大.
CCD平整度测试
测试图上四个角落各有一个同心圆
这有两个功用:
1.用来看测试图摆的正不正,如果摆正了,四个圆圈图应一样清楚.
2.当摆放正确时,如果有一个或两个同心圆会失焦,就表示CCD不平整
阻抗匹配
测试图左边有个黑白大条块:
如果黑色区域渗到白色区域或白色渗到黑区,就表示你的阻抗匹配有问题,或是有反射讯号,可能是接头没做好,线材有问题等等,此方法可以用来测试长距离线材传输时的阻抗匹配.
人脸辨识
测试图右下角:
通常当一个人站在镜头前,照到全身时,其脸部大概占15%屏幕,测试图上那三个小孩的照片刚好占15%,可用来做为参考,如果这块图看的比较清楚,在实际应用上就比较容易辨识人脸,顺便比较图上及显示器上那几个小孩的肤色.
色彩还原度
用测试图上头的Color Bar:
比较从显示器看到的跟实际测试图上看到的,很容易就可看出摄像机的色彩还原度.
如果你认为你的显示器还不错,那就把颜色,亮度,对比旋纽都摆中间.
ATW(自动白平衡)测试
或称自动追踪白平衡,在测试上面的色彩还原度时,把光源切换,比如说自然光,日光灯,灯泡等光源,好的摄像机在不同色温下切换时都能快速找回正确的颜色,有的机子,当在灯泡下猛然移到窗外,还会整个偏红,或是从窗外快速移至灯光下,颜色持续偏蓝,就是白平衡设计不良.
Gamma测试（灰阶图）
上一排由左到右越来越黑,下一排是越来越白.
如果在白的区域好几格糊在一块,那在高亮度时,(比如看室外远处),很容易白茫茫一片,搞成海天一色,几十米外都看不到什么.
如果在黑的那几格糊在一块,那摄像机如果照到荫暗处,就黑乎乎的一片了.
通常Gamma不好的摄像机不是白的糊三块就是黑的糊三块
讯噪比测试:
由于没专门的仪器,采用以下简单方法进行测试
首先,用手掌摀住镜头,看看屏幕是不是全黑,还是有噪点,噪点越多就越差
在来,手掌稍微漏点光进来,看噪点的大小,越粗糙就越不好。