线阵CCD液位测量及光路设计研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-18页 |
| ·本课题的选题背景 | 第11-14页 |
| ·液位测量的背景 | 第11页 |
| ·线阵CCD简介 | 第11-12页 |
| ·线阵CCD液位测量的研究现状 | 第12-14页 |
| ·本课题的意义和目的 | 第14-16页 |
| ·本课题的研究目标 | 第16-18页 |
| 第2章 LED照明系统的理论基础 | 第18-27页 |
| ·照明系统概述 | 第18页 |
| ·LED光源概述 | 第18-20页 |
| ·LED的发光原理 | 第18-19页 |
| ·LED的分类 | 第19-20页 |
| ·高指向型LED | 第20页 |
| ·照明系统的衡量参数 | 第20-23页 |
| ·辐射能通量 | 第20-21页 |
| ·光通量 | 第21-22页 |
| ·发光强度 | 第22页 |
| ·照度 | 第22-23页 |
| ·光在电介质表面的反射和折射 | 第23-26页 |
| ·菲涅耳反射折射公式 | 第23-24页 |
| ·反射率和透射率 | 第24-26页 |
| ·本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 基于MATLAB的光路设计研究 | 第27-46页 |
| ·LED光路模型 | 第27-28页 |
| ·LED光场的空间分布 | 第28-35页 |
| ·LED光源的选择 | 第28页 |
| ·ADA12GH-PCI数据采集卡 | 第28-29页 |
| ·LED光场信息采集 | 第29-30页 |
| ·LED的光场分布 | 第30-34页 |
| ·LED发散角 | 第34-35页 |
| ·LED光路实体模型的建立 | 第35-45页 |
| ·模型假设 | 第35-36页 |
| ·建立模型 | 第36-39页 |
| ·模型仿真与分析 | 第39-45页 |
| ·本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 线阵CCD液位测量装置的硬件设计 | 第46-60页 |
| ·基于FPGA硬件设计 | 第46-48页 |
| ·FPGA的供电 | 第46-47页 |
| ·FPGA的配置芯片 | 第47-48页 |
| ·基于DSP硬件设计 | 第48-50页 |
| ·DSP的特点 | 第48页 |
| ·DSP外围硬件电路 | 第48-50页 |
| ·LED驱动电路设计 | 第50-51页 |
| ·线阵CCD驱动电路设计 | 第51-55页 |
| ·线阵CCD的选取 | 第51页 |
| ·CCD的工作原理 | 第51-52页 |
| ·CCD驱动电路时序分析 | 第52-53页 |
| ·CCD驱动电路的硬件设计 | 第53-54页 |
| ·CCD驱动电路时序设计与实现 | 第54-55页 |
| ·CCD信号预处理电路设计 | 第55页 |
| ·串行A/D转换电路设计 | 第55-56页 |
| ·本课题对A/D芯片的要求 | 第56页 |
| ·ADC的工作原理 | 第56页 |
| ·ADC时序设计 | 第56页 |
| ·ⅡC主控制器的设计与实现 | 第56-59页 |
| ·ⅡC总线的工作原理 | 第57-58页 |
| ·ⅡC主机的FPGA实现 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 液位测量装置的软件设计与实现 | 第60-73页 |
| ·基于FPGA的数字滤波器实现 | 第60-64页 |
| ·均值滤波 | 第61页 |
| ·中值滤波 | 第61页 |
| ·一种改进的均值滤波器 | 第61-63页 |
| ·快速均值滤波器的FPGA实现 | 第63-64页 |
| ·基于FPGA的看门狗设计 | 第64页 |
| ·看门狗概述 | 第64页 |
| ·看门狗的实现 | 第64页 |
| ·DSP的初始化设置 | 第64-66页 |
| ·时钟发生器设置 | 第65页 |
| ·定时器设置 | 第65-66页 |
| ·DMA结合McBSP的数据获取 | 第66-67页 |
| ·DMA的特点 | 第66页 |
| ·数据获取软件设计与实现 | 第66-67页 |
| ·液位检测的设计实现 | 第67-70页 |
| ·边缘检测 | 第67-68页 |
| ·边缘检测要求 | 第68页 |
| ·液位提取的算法实现 | 第68-70页 |
| ·数据传输与发送的设计实现 | 第70-72页 |
| ·本章小结 | 第72-73页 |
| 第6章 系统标定与误差分析 | 第73-80页 |
| ·系统标定 | 第73-77页 |
| ·标定的定义及基本方法 | 第73页 |
| ·标定系统的构成及原理 | 第73-74页 |
| ·标定实验及曲线拟合 | 第74-76页 |
| ·系统标定数据分析 | 第76-77页 |
| ·系统精度测试 | 第77-78页 |
| ·误差分析 | 第78-79页 |
| ·光源引起的误差 | 第78页 |
| ·线阵CCD器件引起的误差 | 第78-79页 |
| ·数字滤波器造成的误差 | 第79页 |
| ·软件算法误差 | 第79页 |
| ·系统标定误差 | 第79页 |
| ·本章小结 | 第79-80页 |
| 结论 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 附录A 液位测量装置实物图 | 第88页 |
