| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第14-21页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第14页 |
| 1.2 国内外光栅尺测量研究现状 | 第14-19页 |
| 1.2.1 栅格式位移传感器测量系统发展现状 | 第14-18页 |
| 1.2.2 基于图像传感器的光栅测量发展现状 | 第18-19页 |
| 1.3 课题主要研究内容 | 第19-21页 |
| 第二章 光栅图像位移测量系统方案设计 | 第21-32页 |
| 2.1 光栅位移测量系统需求分析 | 第21-22页 |
| 2.2 CCD和CMOS传感器区别及选型 | 第22-24页 |
| 2.3 图像传感器驱动方式选择 | 第24-26页 |
| 2.4 光学成像系统方案选择 | 第26-30页 |
| 2.4.1 光源选择 | 第26-27页 |
| 2.4.2 成像方案选择 | 第27-30页 |
| 2.5 光栅图像位移测量系统整体方案设计 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 光栅图像位移测量系统电路模块设计 | 第32-52页 |
| 3.1 线阵CMOS传感器模块硬件电路设计 | 第32-35页 |
| 3.1.1 线阵CMOS传感器介绍 | 第32-34页 |
| 3.1.2 线阵CMOS传感器硬件电路设计 | 第34-35页 |
| 3.2 模数转换模块硬件电路设计 | 第35-39页 |
| 3.2.1 模数转换器选型 | 第35-37页 |
| 3.2.2 模数转换器芯片介绍 | 第37-38页 |
| 3.2.3 模数转换硬件电路设计 | 第38-39页 |
| 3.3 FPGA模块外围硬件电路设计 | 第39-42页 |
| 3.3.1 FPGA芯片选型与介绍 | 第39-40页 |
| 3.3.2 配置下载电路设计 | 第40-41页 |
| 3.3.3 锁相环PLL滤波电路设计 | 第41-42页 |
| 3.3.4 IO部分输出接口 | 第42页 |
| 3.4 USB接口硬件电路设计 | 第42-47页 |
| 3.4.1 数据传输接口选择 | 第42-43页 |
| 3.4.2 USB2.0 芯片选型与介绍 | 第43-45页 |
| 3.4.3 CY7C68013A外围电路设计 | 第45-47页 |
| 3.5 电源电路设计 | 第47-49页 |
| 3.6 PCB布局与可靠性设计 | 第49-51页 |
| 3.7 本章总结 | 第51-52页 |
| 第四章 光栅图像位移测量系统应用软件设计 | 第52-81页 |
| 4.1 FPGA开发流程 | 第52-53页 |
| 4.2 位移测量系统整体软件框架 | 第53-54页 |
| 4.3 位移测量系统各模块功能设计 | 第54-69页 |
| 4.3.1 线阵CMOS传感器驱动及仿真 | 第54-57页 |
| 4.3.2 AD9226驱动及仿真 | 第57页 |
| 4.3.3 数据缓冲单元设计 | 第57-59页 |
| 4.3.4 降噪算法的实现 | 第59-61页 |
| 4.3.5 图像位移检测算法实现 | 第61-69页 |
| 4.4 USB固件设计和配置 | 第69-75页 |
| 4.4.1 固件流程架构 | 第69-70页 |
| 4.4.2 固件配置设计 | 第70-75页 |
| 4.5 上位机客户端程序应用设计 | 第75-80页 |
| 4.5.1 上位机软件设计流程 | 第75-77页 |
| 4.5.2 位移采集系统功能设计 | 第77-80页 |
| 4.6 本章总结 | 第80-81页 |
| 第五章 光栅图像位移采集系统调试与分析 | 第81-94页 |
| 5.1 系统板卡功能调试 | 第81-88页 |
| 5.1.1 电源模块性能测试 | 第81-84页 |
| 5.1.2 图像传感器ELIS-1024 性能测试 | 第84-85页 |
| 5.1.3 模数转换器AD9226性能测试 | 第85-86页 |
| 5.1.4 USB接口性能测试 | 第86-88页 |
| 5.2 光栅尺位移测量实验测试 | 第88-92页 |
| 5.2.1 位移测量平台搭建及参数设定 | 第88-91页 |
| 5.2.2 位移测量平台实验测试 | 第91-92页 |
| 5.2.3 影响光栅位移测量精度的因素 | 第92页 |
| 5.3 本章总结 | 第92-94页 |
| 总结与展望 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-101页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 | 第101-103页 |
| 致谢 | 第103页 |