光电传感器应用技术第11-章1节课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《光电传感器应用技术第11-章1节课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光电 传感器 应用技术 11 课件
- 资源描述:
-
1、11.1 11.1 光电信号的二值化处理光电信号的二值化处理 微型计算机所能识别的数字是微型计算机所能识别的数字是“0”或或“1”,即低,即低或高电平。这里的或高电平。这里的“0”或或“1”代表很多意义,在代表很多意义,在光电信号中它既可以代表信号的有与无,又可以代光电信号中它既可以代表信号的有与无,又可以代表光信号的强弱到一定程度,还可以检测运动物体表光信号的强弱到一定程度,还可以检测运动物体是否运动到某一特定的位置。将光电信号转换成是否运动到某一特定的位置。将光电信号转换成“0”或或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化数字量的过程称为光电信号的二值化处理。光电信号的二值化处理分为单元光电
2、信号的处理。光电信号的二值化处理分为单元光电信号的二值化处理与视频信号的二值化处理。二值化处理与视频信号的二值化处理。11.1.1 单元光电信号的二值化处理 单元光电信号的二值化处理技术来源于实际应用技术,例如,某生产薄钢板的工厂为使钢板整齐捲成卷,以便包装运输。如图11-1所示的钢板边缘位置的光电检测系统由光源、远心照明光学系统、聚光镜和光电接收器件构成。边缘位置的测量原理如图11-2所示,当被捲钢板的边缘在远心光路中的位置变化时,汇聚到光电器件光敏面上的光能量将发生变化,光电器件输出的幅值为U0将随钢板边界的变化而变化。如钢板移向左侧,光电器件输出幅值将增大,反之,则减小。设输出幅值为U0
3、的值为“阈值”,输出值大于U0的为“+1”,低于U0的为“1”,为“+1”时拖动机构带动钢板向右移,使光电器件接收的光能量减少输出幅度将逐渐降低。而为“1”时带动钢板向左移动,使光电器件接收光的能量增加,输出幅度逐渐升高。1.固定阈值法二值化处理电路固定阈值法二值化处理电路 图11-3为典型的固定阈值法二值化处理电路。图中电压比较器的“”输入端接能够调整的固定电位Uth。由电压比较器的特性可知,当输入光电信号的幅值高于固定电位Uth时,比较器的输出为高电平,即为1;当光电信号的幅值低于阈值电位Uth时,不管其值如何接近于Uth,其输出都为低电平,即为0。2 2浮动阈值法二值化处理电路浮动阈值法
4、二值化处理电路 若使光电检测系统不受光源的影响,应采用浮动阈值二值化处理电路。图11-4为阈值电压随光源浮动的二值化处理电路。图中的阈值电压为采集光源发光强度的光电二极管输出的电压。用这个电压的分压值为阈值Uth,可以跟随光源发光强度而变化。当光源发光强度高时,Ui增高,Uth也增高使输出的二值化电压稳定不变。11.1.2 序列光电信号二值化处理序列光电信号二值化处理 序列光电信号序列光电信号是指有序排列分体或集成光电器件按时间顺序或规律输出的信号称为序列光电信号。例如光电二极管阵列,线、面阵CCD的输出信号均属于序列光电信号。对序列光电信号进行二值化处理的主要目的是为提高测量速度和突出主要信
5、息。例如,在信息为图像的特定标志而不是图像灰度的系统中,为提高信息的检取速度,采取对图像信息进行二值化处理。实际上许多检测对像在本质上也表现为二值情况,如图纸、文字的输入,物体外形尺寸、所处位置与运动状态的检测等。通过二值化处理把CCD输出信号中被测物体的直径与背景分离成二值电平,实现对序列光电信号的二值化处理。1.固定阈值法固定阈值法 以线阵CCD输出的序列信号的二值化处理方法问题为例讨论序列光电信号的固定阈值二值化处理方法。如图11-5所示为线阵CCD输出信号的二值化处理电路与输出的波形图。2.浮动阈值法浮动阈值法 序列光电信号的浮动阈值二值化处理方法的原理电路如图11-6所示,线阵CCD
6、输出的信号经采样保持器采得该周期最初时间段输出的背景信号并将其保持到整个周期。使阈值电平跟随CCD的背景光的强度变化,而使二值化信号不与背景发生关系。图11-7所示为序列光电信号浮动阈值二值化电路的工作波形。从波形图上看出,采样脉冲SP为低电平期间采样,高电平时保持,输出阈值Uth一直延续到整个行周期,从中分得部分电平为电压比较器的输入电平,该电平与SP上升沿对应点线阵CCD的输出信号,它恰好反映了背景光照状况。11.2 光电信号二值化数据采集光电信号二值化数据采集1.硬件二值化数据采集方法硬件二值化数据采集方法(1)硬件二值化数据采集)硬件二值化数据采集 硬件二值化数据采集电路的原理如图11
7、-10所示。硬件二值化数据采集电路的工作波形如图11-11所示。2.边沿送数二值化数据采集边沿送数二值化数据采集 边沿送数二值化数据采集的原理方框图如图11-12所示。其工作脉冲波形如图9-13所示。11.3 光电信号的量化处理与A/D数据采集 在测量光的强度信息时需要把光的强度数字化后才能送入计算机进行存储、计算、分析传输和显示等处理,即需要对光电信号进行量化处理。对于光电信号的量化处理也分为单元光电信号的量化处理与序列光电信号的量化处理。11.3.1 单元光电信号的量化处理单元光电信号的量化处理 单元光电信号的量化处理是对单元光电器件构成的光电变换电路的输出信号进行数字化处理的过程。完成单
展开阅读全文