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实验规则及注意事项
为了确保CCD 应用技术实验的顺利进行，保障人身安全，避免损坏设备，
达到实验目的，要求实验人员必须严格遵守下述实验规则及注意事项，在教师
的指导下有秩序、按步骤进行。
1、 在实验之前，实验人员必须阅读本实验指导书中所要求的实验准备内
容，并阅读必要的参考资料。明确实验目的，了解实验内容的详细步骤，达到
要求后方能进行实验。
2、 实验进行过程中，必须严格按照指导教师制定的步骤进行实验，不得
自行随意进行，否则可能会损坏实验仪器或配件，造成严重后果。
3、 要爱护实验仪器、示波器和计算机等实验设备，不允许将其它不相关
的仪器在未经许可情况下与实验仪进行连接。
4、 所有与实验仪器相关的线缆，如：电源线、示波器的地线、计算机与
实验仪的USB 数据线等必须在断电情况下进行连接，严禁带电插拔所有的线缆。
5、 应集中精力，认真实验；遇到问题时应找指导教师解决；不许自作主
张、自行处理，否则，应承担相应责任。
6、 所有实验设备都应当有良好的接地线，并在确实保证接地线连接好后
方能开机上电。
7、 一旦发生意外事故或者实验出现异常现象，应当立即切断实验设备的
电源，并如实向指导教师汇报情况。故障排除后方可继续进行实验。
8、 做每个实验之前都应该预习实验指导书中提示的所须仪器、配件、实
验原理、步骤和实验讨论的内容等，特别是需要临时拆装、改造装置时更应该
按实验指导书所规定的步骤与方法进行；
9、 应该仔细阅读实验指导书后的附录，附录内容如“实验设备使用说明
书”、“部件说明书”、“软件使用说明书”等是完成实验，使之达到实验目的的
重要参考资料，必须事前阅读。
10、 实验报告不但要写实验指导每节规定的内容还要写通过实验自己的
心得体会和所取得的进步。
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目 录
实验规则及注意事项...................................................................................................................1
*篇 线阵CCD实验指导.......................................................................................................6
实验一 线阵CCD原理与驱动特性...........................................................................................7
一、实验目的.......................................................................................................................7
二、实验前准备内容...........................................................................................................7
三、实验所需仪器设备.......................................................................................................7
四、实验内容及步骤...........................................................................................................7
五、实验总结与实验报告.................................................................................................10
实验二 线阵CCD输出特性的测量.........................................................................................11
一、实验目的.....................................................................................................................11
二、实验准备内容.............................................................................................................11
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................11
四、实验内容及步骤.........................................................................................................11
五、实验总结.....................................................................................................................13
实验三 利用线阵CCD进行物体外形尺寸的测量.................................................................14
一、实验目的.....................................................................................................................14
二、实验准备内容.............................................................................................................14
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................15
四、实验内容及步骤.........................................................................................................15
四、实验总结.....................................................................................................................20
实验四 线阵CCD的A/D数据采集..........................................................................................21
一、实验目的.....................................................................................................................21
二、实验准备内容.............................................................................................................21
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................21
四、线阵CCD的A/D数据采集基本原理..........................................................................21
五、实验内容及步骤.........................................................................................................22
六、实验总结.....................................................................................................................23
实验五 用软件提取边缘信号的二值化.................................................................................24
一、实验目的.....................................................................................................................24
二、实验准备内容.............................................................................................................24
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................24
四、软件提取边界信息的原理.........................................................................................24
五、实验内容及步骤.........................................................................................................25
六、实验总结.....................................................................................................................26
实验六 利用线阵CCD测量物体的倾斜角度.........................................................................27
一、实验目的.....................................................................................................................27
二、实验准备内容.............................................................................................................27
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................27
四、利用彩色线阵CCD测量物体倾斜角度的原理.........................................................27
五、实验内容及步骤.........................................................................................................28
六、实验总结.....................................................................................................................30
实验七 条形码的测量与识别实验.........................................................................................31
一、实验目的.....................................................................................................................31
二、实验准备内容.............................................................................................................31
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三、实验所需仪器设备.....................................................................................................31
四、实验步骤.....................................................................................................................31
五、实验总结.....................................................................................................................36
实验八 用线阵CCD测量物体的振动.....................................................................................37
一、实验目的.....................................................................................................................37
二、实验准备内容.............................................................................................................37
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................37
四、用线阵CCD测量物体振动的原理.............................................................................37
五、实验内容及步骤.........................................................................................................38
六、实验总结.....................................................................................................................39
实验九 利用线阵CCD进行图像扫描.....................................................................................40
一、实验目的.....................................................................................................................40
二、实验准备内容.............................................................................................................40
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................40
四、实验步骤.....................................................................................................................40
五、 实验总结...................................................................................................................43
实验十 编写线阵CCD的A/D数据采集程序..........................................................................44
一、实验目的.....................................................................................................................44
二、实验前的准备工作.....................................................................................................44
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................44
四、实验步骤.....................................................................................................................44
五、实验总结.....................................................................................................................45
实验十一 利用外置相机进行实物尺寸测量.........................................................................46
一、实验目的.....................................................................................................................46
二、实验准备内容.............................................................................................................46
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................46
四、实验内容与步骤.........................................................................................................46
五、实验总结.....................................................................................................................47
附录一 TCD2252D手册..........................................................................................................48
一、 结构特点：...............................................................................................................48
二、特性参数：.................................................................................................................48
三、电路原理图.................................................................................................................49
四、CCD驱动波形与同步脉冲的关系： ........................................................................51
附录二 TCD1251UD............................................................................................................... 52
一、结构特点：.................................................................................................................52
二、光学与电气特性参数：.............................................................................................52
附录三 实验仪使用说明.......................................................................................................58
一、仪器各部件介绍.........................................................................................................58
二、仪器拆装方法.............................................................................................................58
三、线阵CCD工作参数的调整.........................................................................................58
四、外置线阵CCD相机.....................................................................................................59
五、配件说明.....................................................................................................................59
附录四 编程手册.....................................................................................................................61
一、实验软件使用说明.....................................................................................................61
二、二次开发SDK软件包使用说明.................................................................................63
第二篇 面阵CCD实验指导...................................................................................................74
4
实验一 面阵CCD原理及驱动实验...........................................................................................75
一、实验目的.....................................................................................................................75
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................75
三、实验准备内容.............................................................................................................75
四、实验内容及步骤.........................................................................................................75
五、实验总结.....................................................................................................................77
实验二 面阵CCD的数据采集与计算机接口...........................................................................78
一、实验目的.....................................................................................................................78
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................78
三、面阵CCD的A/D数据采集原理.....................................................................................78
四、实验内容及步骤.........................................................................................................79
五、实验总结.....................................................................................................................80
实验三 面阵CCD尺寸测量实验...............................................................................................81
一、实验目的.....................................................................................................................81
二、实验准备内容.............................................................................................................81
三、实验所需仪器设备.....................................................................................................81
四、实验内容及步骤.........................................................................................................81
五、实验总结.....................................................................................................................83
实验四 面阵CCD用于颜色识别...............................................................................................84
一、实验目的与意义.........................................................................................................84
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................84
三、实验准备.....................................................................................................................84
四、实验内容及步骤.........................................................................................................84
五、实验总结.....................................................................................................................86
实验五 图像信息的点运算实验.............................................................................................87
一、实验目的与意义.........................................................................................................87
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................87
三、实验准备内容.............................................................................................................87
四、实验内容及步骤.........................................................................................................87
五、实验总结.....................................................................................................................90
实验六 图像的几何变换实验.................................................................................................91
一、实验目的与意义.........................................................................................................91
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................91
三、实验准备内容.............................................................................................................91
四、实验内容及步骤.........................................................................................................91
五、实验总结.....................................................................................................................95
实验七 图像的增强与清晰处理实验.....................................................................................96
一、实验目的与意义.........................................................................................................96
二、实验所需仪器设备.....................................................................................................96
三、实验准备内容.............................................................................................................96
四、实验内容及步骤.........................................................................................................96
五、实验总结...................................................................................................................102
实验八 图像的边缘检测与轮廓信息处理...........................................................................103
一、实验目的与意义.......................................................................................................103
二、实验所需仪器设备...................................................................................................103
三、实验准备内容...........................................................................................................103
5
四、实验内容及步骤.......................................................................................................103
五、实验总结...................................................................................................................107
实验九 典型图像分析方法实验...........................................................................................108
一、实验目的与意义.......................................................................................................108
二、实验所需仪器设备...................................................................................................108
三、实验准备内容...........................................................................................................108
四、实验内容及步骤.......................................................................................................108
五、实验总结................................................................................................................... 112
实验十 面阵CCD图像采集程序设计..................................................................................... 113
一、 实验目的................................................................................................................. 113
二、 实验准备内容......................................................................................................... 113
三、 实验所需仪器设备................................................................................................. 113
四、 实验内容及步骤..................................................................................................... 113
五、结束与关机............................................................................................................... 113
六、 实验总结................................................................................................................. 113
实验十一 面阵CCD实物扫描及实物投影系统..................................................................... 114
一、 实验目的................................................................................................................. 114
二、 实验准备内容......................................................................................................... 114
三、 实验所需仪器设备................................................................................................. 114
四、 实验内容及步骤..................................................................................................... 114
五、结束与关机............................................................................................................... 114
附录一 产品使用说明........................................................................................................... 115
一、仪器各部件介绍....................................................................................................... 115
二、各部分操作基本说明............................................................................................... 115
三、实验仪的基本测试................................................................................................... 116
四、软件及各功能的测试............................................................................................... 116
五、部分故障的解决方法............................................................................................... 117
附录二 软件快速安装指南................................................................................................... 118
一、安装应用程序与驱动程序....................................................................................... 118
二、硬件设备连接安装................................................................................................... 118
附录三 软件编程指导...........................................................................................................120
一、 快速入门.................................................................................................................120
二、 函数库综述.............................................................................................................123
三、 库函数详述.............................................................................................................124
