光電傳感器實(shí)驗(yàn)CCD應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)(共30頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)規(guī)則為了確保CCD應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，保障人身安全，避免設(shè)備損壞，并且達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要求學(xué)員必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下有秩序、按步驟地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此，規(guī)定如下： 1、在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)員必須首先閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及必要的參考資料。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解?shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟，達(dá)到要求后方能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 2、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照指導(dǎo)教師規(guī)定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不得自己隨意進(jìn)行；否則，損壞的元器件及設(shè)備要負(fù)責(zé)賠償。 3、要愛護(hù)儀器設(shè)備與元器件。不許動用與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)的儀器設(shè)備。 4、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)集中精力，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)；遇到問題時(shí)，應(yīng)找指導(dǎo)教師解決；不許串組討論，更不許高聲談笑；保持

2、實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生，不許亂扔紙屑，不許隨地吐痰。 5、一旦發(fā)生意外事故或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，并如實(shí)向指導(dǎo)教師匯報(bào)情況。故障排除之后才可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。 6、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)裝置恢復(fù)原狀，排列整齊，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查允許后，方可離開實(shí)驗(yàn)室。 7、在進(jìn)行CCD實(shí)驗(yàn)過程中，不允許帶電插拔CCD器件，否則會造成CCD器件的損壞。 8、 不允許用帶電的烙鐵焊接任何與CCD有電氣連接的導(dǎo)線、元件。必須焊接時(shí)，應(yīng)將烙鐵的電源拔下來，利用烙鐵的余熱焊接，或者將CCD芯片拔下來后再焊接。實(shí)驗(yàn)一 CCD驅(qū)動器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過對典型CCD驅(qū)動器的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到如下目的：1、掌握用雙蹤跡示波器觀測二相線陣CCD驅(qū)動

3、器各路驅(qū)動脈沖的頻率、幅度、周期和相位關(guān)系的測量方法。2、通過測量CCD驅(qū)動脈沖之間的相位關(guān)系，掌握二相線陣CCD的基本工作原理。3、通過測量典型線陣CCD的輸出信號與驅(qū)動脈沖的相位關(guān)系，掌握CCD的基本特征。二、實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備 1、雙蹤同步示波器(20MHz以上)。 2、CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III（基本配置）。三、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、凡用于CCD測量用的儀器設(shè)備均須良好的接地。2、在進(jìn)行CCD實(shí)驗(yàn)的過程中，禁止用帶電的烙鐵焊接任何連線。必須焊接時(shí)，一定要將烙鐵電源插頭拔下來，利用烙鐵的余熱焊接，或者將CCD芯片拔下來后再焊接。3、在加有電壓的情況下，千萬不要插拔CCD芯片。4、在實(shí)驗(yàn)的過程中若

4、遇到意外故障，應(yīng)先關(guān)閉電源，并如實(shí)向指導(dǎo)教師反映出現(xiàn)故障的情況，待故障排除后方可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。5、電壓調(diào)整好后，不要再私自調(diào)整，否則一切后果自負(fù)。四、試驗(yàn)儀面板示意圖及TCD2252D的基本工作原理SH12RCPSPGNDURUGCUBGND+積分時(shí)間頻率CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-IIICCD Multi-Function Tester頻率積分時(shí)間圖1-1 CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III面板示意圖TCD2252D的外形和管腳分布如圖1-2所示，管腳定義如表1-1所示。TCD2252D的基本工作原理如圖1-3所示，時(shí)序圖如圖1-4所示。圖1-2 TCD2252D的外形和管腳分布表1-1 TCD2252D的管腳

5、定義管腳號符號功能描述管腳號符號功能描述1 OS2 信號輸出（藍(lán)）12 SS地2 OS3 信號輸出（紅）13 Ø1A1時(shí)鐘1（第一相）3 SS 地14 SH1轉(zhuǎn)移柵14 NC 未連接15 Ø2A1時(shí)鐘1（第二相）5 復(fù)位柵16 VDD電源（數(shù)字）6 Ø2B 末級時(shí)鐘（第二相）17 Ø1B末級時(shí)鐘（第一相）7 SS 地18 鉗位柵8 Ø2A2 時(shí)鐘2（第二相）19 采樣保持柵9 SH3 轉(zhuǎn)移柵320 OD電源（模擬）10 Ø1A2 時(shí)鐘2（第一相）21 SS地11 SH2 轉(zhuǎn)移柵222 OS1信號輸出（綠）圖1-3 TCD2252D的電

6、路原理圖圖1-4 TCD2252D的工作時(shí)序圖五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟注意：使用示波器檢測信號時(shí)，示波器與CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III應(yīng)共地。1、打開CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III的電源開關(guān)，觀察積分時(shí)間顯示窗口和驅(qū)動頻率顯示窗口的顯示數(shù)據(jù)，并用積分時(shí)間設(shè)置按鈕調(diào)整積分時(shí)間為1檔（按紅色按鈕為加，綠色按鈕為減），用頻率設(shè)置按鈕調(diào)整頻率為0檔。然后打開示波器的電源開關(guān)，用雙線示波器檢查CCD驅(qū)動器的各路脈沖波形是否正確（請參考時(shí)序圖）。如符合，則繼續(xù)進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)；否則，應(yīng)請指導(dǎo)教師進(jìn)行檢查。2、驅(qū)動頻率和積分時(shí)間的測量：（1） 打開示波器電源開關(guān)，將Y1和Y2的掃描線調(diào)至適當(dāng)位置，將示波器同步選擇器開關(guān)調(diào)至

7、Y1位置（用Y1作同步信號）。（2） 將CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III的電源接好，打開電源開關(guān)。（3） 用Y1探頭測試轉(zhuǎn)移脈沖SH，并調(diào)節(jié)使之同步，使SH脈寬適當(dāng)以便于觀測。（4） 用探頭Y2分別測試1、2等信號。觀察各信號的相位是否符合圖1-4所示的波形（特別要注意各信號之間的相位關(guān)系）。（5） 用探頭Y1測試1并使之同步。用Y2分別測試2、R等信號?？雌涫欠穹蠄D1-4所示的波形（尤其是幅度是否滿足TCD2252D驅(qū)動的要求，一般要滿足  0.34.5V）。（6） 驅(qū)動頻率的測量：分別測出1、2、R的周期、頻率、幅度，填入表1-2中。改變頻率選擇開關(guān)，再測出1、2、R的周期

8、、頻率、幅度，也填入表1-2中。表1-2驅(qū)動頻率 項(xiàng) 目 1 2 R 0檔周期（ms）頻率（Hz）幅度（V） 1檔周期（ms）頻率（Hz）幅度（V） 2檔周期（ms）頻率（Hz）幅度（V） 3檔周期（ms）頻率（Hz）幅度（V）（7） 積分時(shí)間的測量：做完以上實(shí)驗(yàn)后，將頻率設(shè)為0（檔），積分時(shí)間設(shè)為1（檔），用Y1觀測SH脈沖周期，并將SH的周期（即積分時(shí)間），填入表1-3中。改變積分時(shí)間的檔位，分別測出不同檔位下的積分時(shí)間。再改變驅(qū)動頻率，測出不同檔位的積分時(shí)間，填入表1-3中。 表1-3 驅(qū)動頻率0檔 驅(qū)動頻率1檔 驅(qū)動頻率2檔 驅(qū)動頻率3檔積分時(shí)間（檔）SH周期（ms）積分時(shí)間（檔）SH

9、周期（ms）積分時(shí)間（檔）SH周期（ms）積分時(shí)間（檔）SH周期（ms） 01 01 01 01 02 02 02 02 03 03 03 03 04 04 04 04 05 05 05 05 06 06 06 06 07 07 07 07 08 08 08 08 09 09 09 09 10 10 10 10 11 11 11 11 12 12 12 12 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 16注意：CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III上所顯示的積分時(shí)間大于16的數(shù)字無效。3、視頻輸出信號U0的測量：打開實(shí)驗(yàn)儀的電源開關(guān)，用Y1探頭測量SH并使之

10、同步，用Y2測量CCD輸出信號U0，觀測SH與U0的關(guān)系；將Y1換置到C，觀測C與U0的關(guān)系，并討論兩種情況的區(qū)別。4、關(guān)機(jī)結(jié)束A、關(guān)閉多功能實(shí)驗(yàn)儀的電源。B、關(guān)閉示波器電源。 5、寫出實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，注意說明TCD2252D的基本工作原理，R的作用，輸出信號與1或2周期的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二 CCD特性的測試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對典型線陣CCD（TCD2252D）在不同驅(qū)動頻率和不同積分時(shí)間情況下輸出信號的測量，進(jìn)一步掌握CCD的有關(guān)特性，掌握積分時(shí)間的意義，以及驅(qū)動頻率與積分時(shí)間對CCD輸出信號的影響。二、實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備1、雙蹤同步示波器。2、CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III（基本配置）。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及

11、步驟1、打開示波器電源，將示波器的地線與CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III的地線接好。2、打開CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III的電源，將積分時(shí)間設(shè)置在1檔，驅(qū)動頻率設(shè)置在0檔，觸動實(shí)驗(yàn)儀前方左側(cè)的紅色按鈕使之變亮。3、 Y1測量SH，并以SH同步示波器，用Y2測量CCD的輸出信號U0，用不透光或半透光的物體遮擋CCD入射窗口，改變CCD像敏面的照度，觀測視頻輸出信號U0的波形變化，測出它的最大輸出幅度U0m，再將其輸出信號的幅度調(diào)整到小于二分之一U0m（通過調(diào)整CCD像敏面的照度來調(diào)整）。4、 驅(qū)動頻率設(shè)置為1檔，觀測其輸出信號U0的幅度變化，再將其輸出信號的幅度調(diào)整到小于二分之一U0m。5、 將積分時(shí)間設(shè)

12、置為2檔，觀測其輸出信號U0的幅度變化。6、 在積分時(shí)間檔位不變的情況下，改變驅(qū)動頻率，積分時(shí)間也隨之變化，輸出信號U0的幅度也隨之變化。在驅(qū)動頻率不變的情況下，改變積分時(shí)間的檔位，積分時(shí)間也隨之變化，輸出信號U0的幅度也隨之變化。7、 分析上述現(xiàn)象，說明積分時(shí)間與輸出信號的變化關(guān)系。8、 關(guān)機(jī)結(jié)束 （1）關(guān)閉多功能實(shí)驗(yàn)儀-III的電源。 （2）關(guān)閉示波器電源。 寫出實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，注意說明TCD2252D的基本工作原理，說明CCD輸出信號U0與驅(qū)動頻率、積分時(shí)間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)三 線陣CCD輸出信號的二值化處理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^該實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步掌握CCD的基本特性，了解運(yùn)用CCD進(jìn)行物體位置測量的方法

13、。二、硬件二值化原理CCD輸出的信號中涵蓋了線陣CCD各像元的照度分布EX和像元位置信號，這在物體位置（物體邊緣信號位置）檢測中顯得十分重要。圖3-1在如圖3-1所示的情況下，當(dāng)物體A下落進(jìn)入視場時(shí)，在CCD的像面上形成照度的強(qiáng)對比分布，CCD輸出信號的波形如圖3-2所示。而且，隨著物體的下落，輸出信號的變化邊沿繼續(xù)向右移動，這樣，CCD就可以檢測到物體下落的瞬時(shí)位置和下落時(shí)的速度。而要想以數(shù)字方式描述物體下落的瞬時(shí)位置和速度，可以采用二值化的方法方便的將物體邊界檢測并描述出來，例如采用如圖3-3所示的閾值法檢測電路。在該電路中，電壓比較器的+輸入端接CCD驅(qū)動器輸出的信號U0，而其另一端接電

14、位可調(diào)整的電位器上，這樣，便構(gòu)成了可調(diào)閾值電平的固定閾值二值化電路。將CCD輸出信號U0送到如圖3-4所示的二值化數(shù)據(jù)采集電路中，便可以得到物體邊沿的二值化數(shù)據(jù)，并通過數(shù)碼管顯示出來。 三、實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備 1、計(jì)算機(jī)（帶ISA總線）。 2、CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III（基本配置）。 3、AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 注：本實(shí)驗(yàn)采用軟件二值化方法1、在計(jì)算機(jī)電源關(guān)閉的情況下，將AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡插到計(jì)算機(jī)ISA總線上，用專用連接線連接好CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III和AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡。2、將CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III與計(jì)算機(jī)電源打開。3、執(zhí)行實(shí)驗(yàn)儀軟件

15、。進(jìn)入到二值化窗口。 2、用帶黑條的半透明板物體擋住CCD，使CCD輸出如圖3-2所示的波形圖。最簡單的方法是用手作被測物體，用實(shí)驗(yàn)儀軟件觀測CCD的輸出信號U0。觀測到如圖3-2所示的波形后，輸入閾值（大于0，小于4095），最好位于信號值的中間左右。看到CCD輸出信號U0的二值化波形UD，記錄二值化邊界的數(shù)據(jù)值，按公式L=Nl0算出物體的邊界在CCD像敏面上的位置?；蛴肔=Nl0算出物體的邊界在CCD像敏面上的位置變化。3、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，說明實(shí)驗(yàn)方法，并討論適用于二值化測量的領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)四 線陣CCD的AD數(shù)據(jù)采集一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^用AD數(shù)據(jù)采集卡AD103GH-AT對典型線陣CCD（TCD2

16、252D）進(jìn)行同步數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)，達(dá)到如下目的： 1、掌握線陣CCD 的AD數(shù)據(jù)采集卡的基本功能和特性。 2、進(jìn)一步掌握線陣CCD的積分時(shí)間與光照靈敏度的關(guān)系。 3、學(xué)會利用AD數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行有關(guān)物理量的測量。 4、學(xué)會基本數(shù)據(jù)采集軟件的編寫和應(yīng)用。二、線陣CCD的AD數(shù)據(jù)采集原理線陣CCD的AD數(shù)據(jù)采集種類和方法很多，這里我們只介紹應(yīng)用最普遍的一種12位AD數(shù)據(jù)采集的基本工作原理。采用AD1672構(gòu)成的12位AD數(shù)據(jù)采集線陣CCD（TCD2252D）的原理框圖如圖4-1所示。圖4-1圖中以AD1672器件為核心，完成12位的AD模數(shù)轉(zhuǎn)換，以SRAM作為12位數(shù)據(jù)存儲器，它的地址產(chǎn)生器由PLD構(gòu)

17、成。計(jì)算機(jī)軟件通過讀、寫地址及地址譯碼器對同步控制器發(fā)出各種操作命令；如清零，使地址計(jì)數(shù)器及內(nèi)部同步控制器等均處于初始狀態(tài)，等待CCD驅(qū)動器的C脈沖上升沿的到來，C脈沖的上升沿使與CCD像元信號同步的SP采樣脈沖通過同步控制器啟動AD1672，對當(dāng)前的輸入信號U0進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換完成后，AD1672將轉(zhuǎn)換的12位數(shù)據(jù)送到輸出緩沖器時(shí)，會產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)換完成的信號，將這個信號送入同步控制器中，同步控制器將產(chǎn)生一個寫脈沖送入SRAM,這時(shí)，靜態(tài)存儲器將AD1672緩沖器上的數(shù)據(jù)寫入它當(dāng)前的地址空間，寫入完成后，同步控制器產(chǎn)生一個脈沖，使地址計(jì)數(shù)器加1；之后，第二個SP信號到來，同步控制器控制

18、AD1672將線陣CCD的第二個像元信號繼續(xù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換完成時(shí)產(chǎn)生第二個轉(zhuǎn)換完成信號，并將所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號送到存儲器當(dāng)前的地址空間，再將地址計(jì)數(shù)器加1，一直存儲到2048個像元，對一行信號存儲完成后（該數(shù)據(jù)采集卡AD103GH-AT即設(shè)定存儲12位數(shù)據(jù)2K空間），產(chǎn)生標(biāo)志信號，計(jì)算機(jī)查詢到標(biāo)志信號后，軟件發(fā)出讀指令，將靜態(tài)存儲器所存的數(shù)據(jù)讀到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中。再用適當(dāng)?shù)娘@示方式，顯示出A/D轉(zhuǎn)換一行的各個像元的數(shù)據(jù)，或以波形方式顯示一行周期內(nèi)各個像元的數(shù)字波形。三 實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備1 計(jì)算機(jī)一臺(帶有ISA總線)。2 雙蹤跡同步示波器一臺。3 AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡一塊。4 CC

19、D多功能實(shí)驗(yàn)儀-III（基本配置）一臺。5 條紋板一個。6 50mm鏡頭模塊1個四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1 在計(jì)算機(jī)電源關(guān)閉的情況下，將AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)的ISA插槽內(nèi)。將CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III用電纜線與AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡的插頭接好，將鏡頭的光圈關(guān)閉或?qū)㈢R頭蓋蓋好。打開計(jì)算機(jī)。2 將實(shí)驗(yàn)儀軟件裝入計(jì)算機(jī)。3 運(yùn)行TESTER.EXE文件，即進(jìn)入CCD實(shí)驗(yàn)儀的軟件界面，用鼠標(biāo)單擊“采集”圖標(biāo)，即開始數(shù)據(jù)采集。4 根據(jù)需要，可將當(dāng)前數(shù)據(jù)存成數(shù)據(jù)文件，可用Windows系統(tǒng)自帶的記事本打開該文件。也可用實(shí)驗(yàn)儀軟件打開該文件。5 在運(yùn)行實(shí)驗(yàn)儀軟件時(shí)，改變驅(qū)動頻率、積分時(shí)

20、間和鏡頭光圈，觀察CCD輸出信號的變化規(guī)律。五、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)規(guī)律實(shí)驗(yàn)五 線陣CCD用于物體外徑尺寸測量一、尺寸測量的原理圖5-1圖5-1為物體外徑尺寸測量系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)原理圖。由照明燈的燈絲經(jīng)遠(yuǎn)心照明光學(xué)系統(tǒng)（L1和L2）形成遠(yuǎn)心照明光束，遠(yuǎn)心照明光束均勻照射被測物體AB，經(jīng)成像物鏡（L）成像在CCD像敏面上，即AB。由于被測物體的成像面上的光的照度不同，CCD像敏面上的 照度分布也就不同，因此CCD中包含有被測物體的外徑尺寸信號，CCD輸出信號U0的波形如圖5-2所示。如何從CCD輸出信號U0中檢取被測物體的尺寸信號是CCD尺寸測量的關(guān)鍵。從CCD輸出信號U0中檢取被測物體尺寸信號的方

21、法很多，例如固定閾值二值化方法、浮動閾值二值化方法、微分法和AD數(shù)據(jù)采集軟件檢取法等。本實(shí)驗(yàn)采樣12位AD數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)軟件檢取被測物體外徑尺寸的方法。通過計(jì)算機(jī)軟件檢取被測物體外徑尺寸的方法也很多，可以采用固定閾值的方法，即比較輸出信號U0的值是否大于（或小于）某一值，產(chǎn)生NA像元的位置數(shù)，而在另一個邊界產(chǎn)生NB像元的位置數(shù)，考慮到成像物鏡的光學(xué)放大倍率，被測物體的直徑應(yīng)為：D = (NB-NA)*l0 / 其中l(wèi)0為所用CCD的像元中心距 、為光學(xué)系統(tǒng)放大倍律。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過本實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握用線陣CCD測量物體外徑尺寸的基本工作原理，理解基本公式，并從實(shí)驗(yàn)中分析出影響測量范圍、測量精

22、度的主要因素，掌握用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行二值化處理數(shù)據(jù)的方法，從而實(shí)現(xiàn)檢取物體外徑尺寸的目的。三、實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備1、計(jì)算機(jī)一臺（帶有ISA總線）。2、CCD數(shù)據(jù)采集卡一塊（AD103GH-AT）。3、雙蹤跡示波器一臺。4、CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III一臺。5、配件（50mm鏡頭模塊、光源、測徑臺）1套5、卡尺或千分尺一把。6、被測鉆頭13支。四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、將AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)的ISA總線插槽，并將其與CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III用專用線連接好，打開計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)儀的電源開關(guān)。2、用示波器觀測CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III上預(yù)留的驅(qū)動器工作脈沖和輸出信號脈沖的波形是否符合實(shí)驗(yàn)一、

23、實(shí)驗(yàn)二的要求。觀測CCD輸出信號U0，是否輸出幅度太低，或是已進(jìn)入飽和狀態(tài)。正常的輸出信號U0應(yīng)處于接近飽和的狀態(tài)（此步驟不用示波器觀測，而直接運(yùn)行數(shù)據(jù)采集軟件通過顯示器直接觀測U0信號）。3、先用卡尺測出被測物體的直徑值，然后將其放到測徑儀的被測物體支撐架上。4、執(zhí)行實(shí)驗(yàn)儀軟件TESTER.EXE,按計(jì)算機(jī)界面上的提示進(jìn)行操作。 （1）首先設(shè)定基本參量：設(shè)置閾值，如設(shè)置成2000等；設(shè)置光學(xué)放大倍率，的設(shè)置要根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的物像關(guān)系來定（缺省值為1）。 （2）進(jìn)入測量：顯示屏顯示出所測的CCD輸出信號曲線，閾值電平直線，并以數(shù)字形式顯示NA與NB的值，計(jì)算出被測物體的外徑尺寸。根據(jù)所顯示的波形

24、曲線，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整前面所設(shè)定的參數(shù)，使波形曲線和閾值電平線適當(dāng)，并使測量值接近卡尺或千分尺所測量的值。 （3）進(jìn)行多次平均測量：界面提示多次平均測量的選項(xiàng)，選中后按回車鍵，輸入你所要進(jìn)行的多次測量的次數(shù)，便可以計(jì)算10次以內(nèi)的多次測量的平均值。通過測量結(jié)果，分析儀器的穩(wěn)定性和測量精度。 （4）分別單獨(dú)改變二值化閾值電平和設(shè)置的光學(xué)系統(tǒng)放大倍率，觀測測量結(jié)果的變化，分析這些因素對這種測量方式的測量精度和測量穩(wěn)定性的影響。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析將所設(shè)定的參數(shù)和測量結(jié)果列入表中（自己作），分析測量結(jié)果與各種參數(shù)之間的關(guān)系。六、試編寫物體外徑測量的軟件（自選） 這一項(xiàng)是為有條件的同學(xué)提出的要求。在軟件編寫過程

25、中，利用編程語言調(diào)用數(shù)據(jù)文件，以選取最大斜率的方式（軟件微分方法）找到二值化電平值，用此電平值做二值化數(shù)據(jù)采集，計(jì)算出被測物體的外徑值，并將其測量結(jié)果與上述軟件得到的結(jié)果相比較。七、寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)六 用線陣CCD檢測物體的振動一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠镁€陣CCD檢測物體的振動，即檢測物體振動的振幅、相位和頻率。通過這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握CCD的特性，掌握它的積分特性和信號輸出特性，擴(kuò)展CCD應(yīng)用技術(shù)的廣度。二、實(shí)驗(yàn)原理用線陣CCD檢測物體的振動的原理方框圖如圖6-1所示。為了測量方便，常在被測物體上涂上黑白分明的標(biāo)志，用直流光源照明被測物體上的標(biāo)志，并將其通過成像物鏡成像在CCD光敏面上，CCD在驅(qū)動器的

26、作用下將被測物體上的標(biāo)志信號輸出，經(jīng)數(shù)據(jù)采集接口送給計(jì)算機(jī)內(nèi)存。圖6-1當(dāng)物體的振動頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于線陣CCD的行頻時(shí)（通常要求F物F行/10），在物體振動的一個周期內(nèi)，CCD至少采集出10個點(diǎn)的振動狀況；在測量時(shí)，常取物體振動的N個周期的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的軟件計(jì)算出物體像方的振動幅度、頻率和相位，此時(shí)要注意由于采用了成像物鏡，計(jì)算物體的振幅時(shí)要考慮物鏡的光學(xué)放大倍率，即M物M像/。物體的振動頻率和像的振動頻率相同，而初相位則恰好是反相的。在用線陣CCD測量物體振動時(shí)，常采用二值化數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)接口電路（或卡），這是因?yàn)槎祷瘮?shù)據(jù)采集卡采集行，所采的數(shù)據(jù)量少、速度快，數(shù)據(jù)處理簡單。二值化

27、數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)接口卡的工作原理方框圖如圖6-2所示。其工作波形如圖6-3所示。在一個行周期中，線陣CCD輸出的信號如圖6-3中的U0所示，其二值化后輸出的信號如圖6-3中的UD和UDF所示；顯然，UDF為UD的反相。如果圖6-2中的鎖存器為上升沿鎖存的，那么，UD的上升沿對應(yīng)于視頻信號的前沿，而UDF的上升沿對應(yīng)于視頻信號的后沿，于是用UD作前沿檢取信號，用UDF作后沿檢取信號，分別對應(yīng)鎖存器2鎖存前沿N1值和鎖存后沿N2的值。將鎖存器1、鎖存器2的數(shù)據(jù)掛到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線接口上，并在一個行周期的末端將鎖存器所存的數(shù)據(jù)N1和N2值分別送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中。并在下一個周期開始時(shí)，啟動計(jì)算機(jī)軟件，算出

28、一行的光斑中心位置數(shù)N0，N0（N1N2）/2，將N0送到事先準(zhǔn)備好的地址單元中去，并將該地址單元的地址加1，再去接收下一個行送來的數(shù)據(jù)一直送到M行（M值可由軟件輸入），M可根據(jù)測量物體振動的問題設(shè)置，M值越大，所測得的振動波數(shù)越多。圖6-2 圖6-3 將M行數(shù)據(jù)存儲完畢后用繪圖軟件將所存的M個中心點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)在以時(shí)間為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)軸上標(biāo)出，便可得到被測物體的振動曲線，由振動波形曲線很容易算出被測物體振動的幅度、周期、頻率和初相位。三、實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備1、計(jì)算機(jī)一臺(帶ISA總線)。2、AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集接口卡一塊。3、CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III一臺。4、雙蹤跡示波器一臺。四 實(shí)驗(yàn)內(nèi)

29、容及步驟 1、先用雙蹤跡示波器調(diào)整好多功能實(shí)驗(yàn)儀，使其處于正常工作狀態(tài)后，設(shè)定實(shí)驗(yàn)儀的驅(qū)動頻率和積分時(shí)間，并用示波器準(zhǔn)確地測出其行周期（C的周期）。 2、將AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)ISA總線插槽內(nèi)，注意一定要在關(guān)閉計(jì)算機(jī)的情況下插卡。 3、將AD103GH-AT數(shù)據(jù)采集卡與CCD多功能實(shí)驗(yàn)儀-III用專用線接好，注意要在關(guān)閉計(jì)算機(jī)的情況下連線。 4、打開計(jì)算機(jī)的電源開關(guān)，先進(jìn)入尺寸測量實(shí)驗(yàn)程序，測出實(shí)驗(yàn)板的縫寬，2mm或3mm。 5、進(jìn)入物體振動實(shí)驗(yàn)程序。進(jìn)入程序后，請按菜單提示要求進(jìn)行操作，首先設(shè)置所要測量的波形的測量點(diǎn)數(shù)（或行數(shù)）M；再設(shè)置二值化閾值電平Uth之后，用手沿平

30、行于多功能實(shí)驗(yàn)儀CCD入射窗的方向擺動實(shí)驗(yàn)板窄縫，產(chǎn)生振動的光信號。然后執(zhí)行振動測量程序，經(jīng)過一段時(shí)間的采集后，計(jì)算機(jī)將自動地顯示實(shí)驗(yàn)板窄縫的振動波形，從波形上可以分析計(jì)算出其振幅、頻率和初相位。五 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)完成后，將計(jì)算機(jī)所測得的數(shù)據(jù)打印出來，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以1048像元值為縱坐標(biāo)的零點(diǎn)，將測得的每個數(shù)據(jù)標(biāo)在這個坐標(biāo)軸上，便可得到所測得的振動波形，再與計(jì)算機(jī)畫出的波形相比較。寫出這個實(shí)驗(yàn)的心得體會。實(shí)驗(yàn)八 面陣CCD實(shí)驗(yàn)面陣CCD是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的CCD器件，它常被用于監(jiān)控系統(tǒng)、保安、防范、交通指揮、攝錄像和數(shù)碼照相等領(lǐng)域。面陣CCD常有四種基本類型：幀轉(zhuǎn)移型、隔列轉(zhuǎn)移型、線

31、轉(zhuǎn)移型和全幀轉(zhuǎn)移型等。本實(shí)驗(yàn)將以應(yīng)用最為廣泛的隔列轉(zhuǎn)移型面陣CCD為例來研究面陣CCD的基本工作原理，面陣CCD的視頻輸出信號等。一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^此實(shí)驗(yàn)使學(xué)員進(jìn)一步理解和掌握隔列轉(zhuǎn)移型面陣CCD的基本工作原理；掌握面陣CCD的各路驅(qū)動脈沖波形和各路驅(qū)動脈沖的功能；掌握面陣CCD輸出的視頻信號與PAL電視制式。二 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備1 面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀一臺。2 雙蹤跡（或四蹤跡）同步示波器一臺。三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1驅(qū)動脈沖波形的測量（1）將四蹤跡（或雙蹤跡）同步示波器的四個輸入線調(diào)整好，幅度調(diào)整到2V/格上，并將4個輸入線分別接到面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀的V1、V2、V3和V4輸出端（雙蹤跡示波器兩兩比較實(shí)

32、驗(yàn)儀V1、V2、V3和V4的輸出端），比較其相位關(guān)系，并將其驅(qū)動脈沖的幅度、頻率與周期記錄下來，有條件的將各路驅(qū)動脈沖波形圖畫下來。（2）再用示波器的探頭測量H1和H2的波形，比較H1和H2的位相關(guān)系，測量V與H頻率及周期，包括大周期和小周期。（3）用示波器的探頭測量SH和RS的幅度、頻率和周期。2視頻輸出信號（VIDEO）的測量面陣CCD輸出的視頻信號為全電視視頻信號，它包括行、場同步脈沖和視頻圖像灰度信號。測量時(shí)先測場周期、場頻，再測行周期、行頻。在行同步的情況下再觀測視頻信號。作此實(shí)驗(yàn)時(shí)要求測出場正程時(shí)間，場逆程時(shí)間，行正程時(shí)間，行逆程時(shí)間。觀察在行正程期間和行逆程期間內(nèi)，圖像灰度的變化

33、情況和V1、V2、V3和V4的脈沖變化。四 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)報(bào)告通過以上實(shí)驗(yàn)，用自己的語言，結(jié)合所觀測的驅(qū)動脈沖波形圖說明隔列轉(zhuǎn)移面陣CCD的基本工作原理，寫出心得體會和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)九 面陣CCD的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)接口實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿骊嘋CD為圖像輸出的主要設(shè)備，它輸出的圖像信號是以一定制式輸出的視頻信號，稱為復(fù)合視頻輸出信號。實(shí)驗(yàn)八中已對面陣CCD的輸出復(fù)合視頻信號做了全面的測試。本實(shí)驗(yàn)的主要目的是說明如何利用面陣CCD的圖像數(shù)據(jù)采集卡采集復(fù)合視頻信號進(jìn)入計(jì)算機(jī)，并對視頻信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，通過本實(shí)驗(yàn)達(dá)到會運(yùn)用典型圖像卡采集和處理圖像的目的。二 實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備1 面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀一

34、臺（和面陣CCD攝像機(jī)一個）。2 OK-C30彩色、黑白兩用圖像采集卡一塊。3 586以上機(jī)型計(jì)算機(jī)一臺。要求計(jì)算機(jī)具用支持新的PCI規(guī)范的PCI插槽；內(nèi)存大于16MB；顯示卡具有PCI總線卡的速度相應(yīng)和實(shí)時(shí)顯示的性能，建議選用S3系列的VGA卡，例如：S364V+、MS-4415系列顯示卡；顯示卡的幀存應(yīng)不小于2MB。4 黑白或彩色監(jiān)視器一臺。三 OK-C30圖像采集卡1 OK-C30圖像卡的基本結(jié)構(gòu)Video1 多路選擇 A/D 緩 存Video2 數(shù)字解碼 Gen Lock 控 制 PCI BUS 圖9-1 OK-C30結(jié)構(gòu)圖OK-C30圖像卡的節(jié)本結(jié)構(gòu)如圖9-1所示，它由多路選擇數(shù)字解

35、碼器將輸入的視頻圖像信號送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字圖像信號通過PCI總線送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存。這些邏輯功能均在同步控制器的控制下完成。2 圖像卡特性O(shè)K-C30圖像卡是基于PCI總線，能采集彩色又能采集黑白圖像的圖像采集卡，用數(shù)字解碼器對模擬視頻信號進(jìn)行8位A/D轉(zhuǎn)換，再解碼成紅（R）、綠（G）、蘭（B）24位數(shù)字信號后，通過PCI總線傳送到PC機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存。OK-C30圖像卡不但具有圖像的比例縮小而且具有放大功能，具有用于電視會議的鏡像顯示。OK-C30硬件支持線性虛地址映射，方便Win9x及WinNT下的軟件開發(fā)。圖像傳送速度高達(dá)132MB/S，可實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)圖像到計(jì)算機(jī)內(nèi)存的可靠實(shí)

36、時(shí)傳送，相續(xù)相鄰幀的圖像精確到場。因此適用于圖像處理、工業(yè)監(jiān)控和多媒體的壓縮、處理等研究開發(fā)領(lǐng)域和檢測工程應(yīng)用領(lǐng)域。圖像數(shù)據(jù)以RGB或YUV格式用打包的方式或分散的方式存放于內(nèi)存，在采集黑白圖像時(shí)以緊湊方式將圖像數(shù)據(jù)存放于內(nèi)存。采集的圖像大小和位置可選，從16×16到768×576，X、Y方向分別有軟件以4為步長選擇，實(shí)現(xiàn)AOI（Area of Interesting）的采集和顯示。具有方形窗口顯示或任意形狀圖形屏蔽顯示。由于OK-C30將圖像直接傳送到主機(jī)的內(nèi)存，視主機(jī)內(nèi)存的大小和所采集圖像的大小可連續(xù)存儲相鄰的多幀圖像，由此帶來了兩個好處：（1）用戶可從連續(xù)圖像中獲得更

37、多的信息。（2）圖像處理算法在主機(jī)內(nèi)存執(zhí)行，有利于提高處理速度，充分的發(fā)揮越來越高的CPU潛力，同時(shí)便于用戶編程。圖像和菜單同屏顯示，兼容大多數(shù)PCI、AGP顯示卡。3 技術(shù)指標(biāo)（1）彩色和黑白圖像采集。（2）視頻輸入為標(biāo)準(zhǔn)PAL、NTSC或SECAM制信號。（3）六路復(fù)合視頻輸入選擇或三路Y/C輸入選擇。（4）亮度、色度、對比度、飽和度軟件可調(diào)。（5）圖像采集顯示分辨率最大768×576。（6）具有開窗處理功能，窗口可為方形，也可利用點(diǎn)屏蔽做任意形狀窗口的處理。（7）硬件完成輸入圖像比例縮小和放大，從×1/16到×8倍。（8）具有硬件作鏡像反轉(zhuǎn)功能。（9）具有硬

38、件線性虛地址映射能力。（10）支持RGB32、RGB24、RGB16、RGB15、RGB8、YUV16、YUV12、YUV9、黑白圖像Y8等圖像格式。（11）視頻A/D為8位。（12）可采集單場、單幀、間隔幾幀，連續(xù)相鄰幀的圖像，精確到場。（13）具有外觸發(fā)接口。（14）外形尺寸135×105（mm）。（15）提供Win9x及WinNT環(huán)境下的開發(fā)庫及Video for Windows驅(qū)動。4 OK系列圖像卡的軟件安裝于使用（1）設(shè)備登記與設(shè)備驅(qū)動安裝在Win9x操作系統(tǒng)中，首次安裝圖像卡時(shí)，系統(tǒng)會提示：“發(fā)現(xiàn)新的硬件設(shè)備（Multimedia Device），請把安裝（SETUP）

39、盤插入A：”，按系統(tǒng)提示即可進(jìn)行系統(tǒng)的新設(shè)備信息登記和驅(qū)動程序安裝。驅(qū)動程序安裝完畢后會提示重啟系統(tǒng)，可以選擇不，而等到完成了下面的第2項(xiàng)開發(fā)庫與演示程序安裝以后，并設(shè)置好所需圖像幀緩存的大小，再啟動系統(tǒng)。當(dāng)然也可以選擇立即重啟。驅(qū)動程序缺省設(shè)置序列圖像幀緩存大小為4096K（4M）字節(jié)。以后如需改變，可以按下面所述方法設(shè)置所需序列圖像幀緩存的大小，重啟系統(tǒng)后，方可使新設(shè)置生效。如果由于某種原因，沒有找到相應(yīng)卡的安裝信息，或已經(jīng)由其他安裝軟件安裝過，在這種情況下，可以直接執(zhí)行安裝程序（SETUP），方法見下。安裝完畢，再按5,OK設(shè)備管理器的使用中b，OK系列圖像卡管理中的方法，進(jìn)行一下“更新

40、注冊”，就可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前已安裝OK系列圖像卡的正確信息登記。（2）開發(fā)庫與演示程序安裝把安裝（SETUP）盤插入A：，然后運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)安裝程序Setup，按程序提示即可容易地安裝好開發(fā)庫和驅(qū)動程序及演示程序。如果用的是Win95早期版本，則還需要手工將A盤中的msvcrt.dll拷貝到Win95系統(tǒng)中的System目錄中（如沒有拷貝msvcrt.dll，啟動演示程序時(shí)會發(fā)生錯誤）。安裝完畢后，安裝程序會在系統(tǒng)桌面以及開始“程序”中自動生成一“OK Image Products”文件夾，文件夾里有“OK Demo”演示程序，用戶可以通過該演示程序進(jìn)行圖像卡的一些常規(guī)操作，以測試圖像卡工作是否正常。文件夾

41、里還有“UnInstall OK Devices”，用來撤除圖像卡驅(qū)動系統(tǒng)；以及“OK User Guider”用戶指南，和“OK Device Manager”O(jiān)K系列圖像設(shè)備管理器。如需改變設(shè)備驅(qū)動程序所預(yù)申請的序列圖像幀緩存的大小，可以直接雙擊“Ok Device Manager”圖標(biāo)，也可通過進(jìn)入“設(shè)置/控制面板”中找到“Ok Device Manager”或“OK系列圖象設(shè)備管理器”，雙擊該圖標(biāo)會彈出對話框，然后雙擊“緩存分配”，再在“新設(shè)置”中輸入需要預(yù)分配的序列圖像幀緩存大小（以K字節(jié)為單位），一般至少需要2M字節(jié)。最多一般不要超過系統(tǒng)總內(nèi)存32M字節(jié)，如需要盡可能大，可以鍵入一

42、接近系統(tǒng)現(xiàn)有內(nèi)存的值，如：系統(tǒng)內(nèi)存配置為64M，可以鍵入51200（50M），然后重啟系統(tǒng)。在系統(tǒng)啟動時(shí)，設(shè)備驅(qū)動程序會預(yù)分配盡可能達(dá)到所要求大小的內(nèi)存作為序列圖像幀緩存。通過安裝程序在完全缺省方式下安裝以后，就在“Program Files”目錄下生成一文件夾“OkDemo”，在該文件夾里有如下文件和目錄：okdemo.exe OK系列圖像卡演示程序uinst.isu 撤除安裝文件UserAPI 用戶開發(fā)庫文件目錄Exemple 示例源程序文件目錄在用戶開發(fā)庫文件目錄UserAPI有如下文件：okapi32.h 庫函數(shù)的C頭文件okapi32.lib 接口驅(qū)動okapi32.dll的VC用靜

43、態(tài)輸入庫dllentry.c 接口驅(qū)動okapi32.dll的動態(tài)調(diào)用C源程序okapi32.bas VB用聲明文件okuser.doc 用戶使用說明（文本文件）在文件目錄Example中有示例程序的源程序、頭文件、資源文件及VC編譯環(huán)境文件，用戶通過VC裝入其工作環(huán)境后即可進(jìn)行編譯連接，所生成的執(zhí)行程序即為我們提供的演示程序okdemo.exe。所有的OK系列卡的驅(qū)動程序（均以ok打頭）都安裝在WINDOWS系列目錄SYSTEM中，這些驅(qū)動程序包括VXD系統(tǒng)虛擬設(shè)備驅(qū)動okadrv.vxd，OK設(shè)備管理器okaman.cpl和okdevman.exe，圖像卡接口驅(qū)動okapi32.dll 及

44、圖像卡設(shè)備驅(qū)動okacap.dll，okm20.dll，okm80k.dll，okc20.dll，okc30.dll，okc50.dll，okc70.dll，okc80.dll等，對WIN95早期版本，還有32位公用系統(tǒng)動態(tài)庫msvcrt,dll。如果用戶利用OK系列卡開發(fā)出自己的應(yīng)用系統(tǒng)，并希望把OK系列卡所需的驅(qū)動程序打包到自己的安裝程序中，就要把所有上述驅(qū)動程序文件打包進(jìn)去。（3）撤除圖像卡的安裝如要撤除某卡，須在退出系統(tǒng)之前，首先進(jìn)入“設(shè)置/控制面板/系統(tǒng)/設(shè)備管理”，找到“Ok Image Device”或“OK系列圖像設(shè)備”，再找到要刪除的某種型號的圖像卡，按“刪除”鈕，即完成撤除

45、該卡的系統(tǒng)登記。如已安裝了多個卡，并要全部刪除，則要按上述方法逐項(xiàng)刪除已安裝的各型號的圖像卡。然后再退出系統(tǒng)，關(guān)機(jī)，拔出該卡。即使僅僅是有噶某卡換一下插槽，最好也按上述步驟進(jìn)行。（4）撤除驅(qū)動與演示程序進(jìn)入“設(shè)置/控制面板/添加或刪除程序”，找到“Ok Image 2.0”并雙擊該項(xiàng)即可完成撤除OK系列圖像卡開發(fā)庫和驅(qū)動程序及演示程序的任務(wù)。不過此方法，無法撤除“Ok Device Manager”?？梢酝ㄟ^直接雙擊“Ok Image Products”文件夾中的“UnInstall OK Devices”圖標(biāo)來完成完全撤除OK系列圖像卡開發(fā)庫和驅(qū)動程序及演示程序的工作。（5）OK設(shè)備管理器的

46、使用設(shè)備管理器有兩個基本用途，一是設(shè)置預(yù)保留緩存，二是OK系列圖像卡的管理。點(diǎn)擊OK系列圖像設(shè)備管理器，有三組標(biāo)簽，分別為“版本信息”、“緩存分配”和“圖像卡設(shè)置”。其中“緩存分配”是用來設(shè)置申請保留緩存；“圖像卡設(shè)置”是用來進(jìn)行圖像卡管理。a 為序列圖像采集申請緩存通過“緩存分配”中的設(shè)置，由我們提供的虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD在系統(tǒng)啟動時(shí)完成，所申請的緩存是物理的且連續(xù)的，硬件采集可以直接使用的。如果用戶設(shè)置的緩存大小比較大，在系統(tǒng)啟動時(shí)，申請不到所需求的大小，則驅(qū)動程序會按目前所能申請到的最大尺寸來申請。在正常的情況下，虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD是動態(tài)安裝的，也就是只有在安裝

47、了任何一塊OK系列圖像卡，并且系統(tǒng)中已經(jīng)正常登記了OK系列圖像卡信息，系統(tǒng)啟動時(shí)才會加載虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD。如果沒有安裝任何一塊OK系列圖像卡，或者安裝了OK系列圖像卡，但系統(tǒng)中沒有正確登記，例如，系統(tǒng)提示安裝新設(shè)備時(shí)，沒有插入我們提供的系統(tǒng)安裝盤，而是當(dāng)作一普通多媒體設(shè)備（Multi-Media Device）登記的，或者當(dāng)作其他設(shè)備登記的，系統(tǒng)啟動時(shí)將不會加載虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD，也就不會申請到所需的緩存。在這種不能加載虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD的情況下，如果是安裝了卡而只是沒有正確進(jìn)行系統(tǒng)信息登記，通過第一種方法更新注冊法就可實(shí)現(xiàn)加載虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADR

48、V.VXD。通過更新注冊（方法見下一節(jié)）將使未正確進(jìn)行系統(tǒng)信息登記的OK系列圖象卡更正為正確的系統(tǒng)信息登記，重新啟動系統(tǒng)后就會加載虛擬設(shè)備驅(qū)動OKADRV.VXD。如果沒有安裝卡，但仍希望申請到所需的緩存，則只能通過第二種方法切換為靜態(tài)安裝（即強(qiáng)制安裝）法來實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)擊OK系列圖象設(shè)備管理器中的“緩存分配”后，在“當(dāng)前狀態(tài)”的右側(cè)有一顯示“I”的按鈕，只要點(diǎn)擊一下，然后重新啟動系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)安裝，即無論有無安裝和正確登記OK系列圖象卡信息，系統(tǒng)啟動時(shí)都會加載OKADRV.VXD。注意，如果用這種方法，在卸載軟件時(shí)，首先要點(diǎn)擊在“緩存分配”中的“當(dāng)前狀態(tài)”右側(cè)的顯示“U”的按鈕，以解除靜態(tài)安裝，

49、然后在卸載軟件，才能完全卸載干凈。用這種方法，再按下述方法進(jìn)行虛擬設(shè)備設(shè)置，就可實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的操作演示。 b. OK系列圖象卡管理通過“圖象卡設(shè)置”中的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)更新注冊，缺省選用卡設(shè)置及虛擬卡設(shè)置。當(dāng)由于某種原因，如系統(tǒng)提示安裝新設(shè)備時(shí)，沒有使用我們提供的系統(tǒng)安裝盤來安裝，或某些卡系統(tǒng)登記時(shí)不能區(qū)分（由于WIN95所使用的系統(tǒng)登記信息少，會有更多一些不能區(qū)分情況），而造成系統(tǒng)的登記信息不準(zhǔn)確時(shí)，可以通過點(diǎn)擊“圖象卡設(shè)置”中的“更新注冊”按鈕，就可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前以安裝OK系列圖象卡的正確信息登記。如果用戶程序調(diào)用打開圖象卡okOpenBoard(&1Index)時(shí)，1Index= -1（

50、我們提供的演示程序就是這樣設(shè)置的，這也是我們推薦的方法），則用戶程序不需任何改動，就可通過“圖象卡設(shè)置”中的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)指定某種卡號或卡型作為當(dāng)前缺省操作的卡。（1）可以通過輸入“缺省選用卡號”的順序號“零為起始號”來選擇缺省要操作的是第幾塊卡。注意，這里的順序號是由主機(jī)板中PCI插槽的分配順序來決定的，有從左至右或從右至左順序編號的，也有不規(guī)律編號的。（2）也可通過直接輸入“缺省選用卡號”的類型碼及同型序號來選擇缺省要操作的卡型。（3） 通過輸入負(fù)類型碼 （如OK_M40卡，即為-1040），就可以實(shí)現(xiàn)指定類型卡的虛擬卡設(shè)置，來實(shí)現(xiàn)用戶程序操作并未安裝的某類型卡。（6）圖象卡設(shè)置主機(jī)板的PCI

51、插槽中不一定全是Master的，（可能也有Slave的），而圖象卡必須插到Master的PCI插槽中，否則就不能正常采集。圖象卡（如：M20H，M40，M60，M30，M70，RGB20）還有中斷需求，其資源是由操作系統(tǒng)自動分配的，對于主機(jī)中插有老的聲卡、網(wǎng)卡等外設(shè)及USB支持的，應(yīng)使這些外設(shè)的中斷設(shè)置避開操作系統(tǒng)自動分配給圖象卡的中斷。對于VGA的模式設(shè)置，一般來說，如是采集彩色信號，最好設(shè)置成24位色模式，如是采集黑白信號，則最好設(shè)置成位模式，或24位模式。軟件安裝成功后，首先可通過雙擊文件夾“OK Image Products”中的“OK Demo”演示程序，來測試圖象卡及驅(qū)動程序是否可

52、以正常工作。一般主要測試“實(shí)時(shí)采”和“連續(xù)采（經(jīng)緩存）”這兩項(xiàng)，如果工作正常，一般就無問題了。演示程序啟動后，先通過演示程序“選項(xiàng)”中的“選用圖象板”選擇要操作的圖象卡，然后點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)采”，看是否可連續(xù)采集圖象。如果發(fā)生死機(jī)等問題，可能有與VGA的沖突問題。再通過程序“選項(xiàng)”中的“連續(xù)采到屏幕”測試是否可逐幀連續(xù)采集到緩存，并顯示到屏幕（VGA），如果會發(fā)生死機(jī)，則可能有主板沖突問題或與其他外設(shè)（如聲卡、網(wǎng)卡、USB等）有中斷沖突。這時(shí)候可以通過改換一下插槽看是否可以避開，或改變系統(tǒng)CMOS的設(shè)置，PCI插槽為不與其他設(shè)備相同的中斷。目前已知有USB支持的主板在WIN95 2.0或WIN98下

53、，其系統(tǒng)經(jīng)常會將USB與圖象卡分配同一中斷資源，這對需要中斷的圖象卡就會引起沖突，在這種情況下，除改換插槽外和設(shè)置PC系統(tǒng)CMOS外，也可以通過95或98系統(tǒng)的設(shè)置禁用USB來解決。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1圖象的數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在計(jì)算機(jī)關(guān)閉的情況下，將OK-C30圖象卡插入計(jì)算機(jī)的PCI插槽。（2）將與OK-C30卡的DB9接口線連接好，并將其兩顆視頻線中的無標(biāo)記的Q9頭插到面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀（或面陣CCD攝像頭）的視頻輸出的Q9插座上。而另一條有標(biāo)記的Q9頭的視頻線為視頻輸出，可接黑白或彩色監(jiān)視器上以便實(shí)時(shí)監(jiān)視攝像頭所攝得的圖象。（3）將面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀的電源線插入到交流220V的電源插座上。（4）打開計(jì)算機(jī)及面陣CCD實(shí)驗(yàn)儀的電源開關(guān)。（5）找到圖象卡的采集程序，并按提示操作便可以得到所采集到的圖象于計(jì)算機(jī)顯示屏，按視窗提供的操作，改變對比度、灰度（亮度）等參數(shù)，觀察圖象的變化。（6）執(zhí)行連續(xù)采集，單幀采集等操作觀察圖象的變化。2、開發(fā)庫函數(shù)調(diào)用（1）庫函數(shù)綜