【正文】 素 ................................................................. 6 掃描儀性能參數(shù) .................................................................................................. 6 掃描儀工作流程 .................................................................................................. 6 奧普易掃描儀的特性描述 .................................................................................. 7 本章小結(jié) .............................................................................................................. 9 第三章 多 CCD 掃描儀硬件驅(qū)動軟件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) ......................................... 10 CCD 及 A/D 外圍驅(qū)動電路設(shè)計 ...................................................................... 10 CCD 外圍電路設(shè)計 ...................................................................................... 10 WM8200 功能與特性 ....................................................................................11 WM8200 外圍電路設(shè)計 ............................................................................... 13 基于 FPGA 圖像采集驅(qū)動軟件設(shè)計的特點 .................................................... 14 FPGA 概述 .................................................................................................... 14 FPGA 芯片結(jié)構(gòu)特點 .................................................................................... 15 利用 FPGA 進行數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢 ............................................................... 18 硬件驅(qū)動軟件系統(tǒng)的功能及需求劃分 ............................................................ 19 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 ............................................................................................ 19 自頂向下（ TopDown）設(shè)計的基本概念 .................................................. 19I 摘 要 多 CCD 掃描儀廣泛應(yīng)用于印刷、科研、醫(yī)療等領(lǐng)域，是有著重要應(yīng)用的光機 電一體化設(shè)備。 圖像的獲得是首先采用使用四塊相同型號的 CCD 進行圖像采集然后通過圖像拼接 來完成的，在掃描過程中四塊 CCD 執(zhí)行異步掃描，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的過程。測試結(jié)果表明，本文的設(shè)計， 實現(xiàn) 了采集系統(tǒng)的功能和較好的性能，達到了預(yù)期的采集速度和采集的圖像質(zhì)量，展 現(xiàn)了硬件及軟件的設(shè)計 。作為基于抽 象設(shè)計的軟件體系構(gòu)架很好的解決了復(fù)雜軟件系統(tǒng)的設(shè)計問題，并且讓研發(fā)人員 更好的理解了軟件系統(tǒng) [3] 。 一個軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)清 晰化了，對軟件的開發(fā)是有很大幫助的。 第二章掃描儀概述：介紹了掃描儀的發(fā)展現(xiàn)狀。之后是了解了應(yīng)用程序界面構(gòu)圖的十 項原則，從而提高界面的美感、藝術(shù)性以及實用性，對其他圖像處理軟件的功能 進行對比，整理出大幅面掃描儀圖像處理軟件的 6 項基本要求，模塊化功能，通 V 硬件驅(qū)動軟件系統(tǒng)模塊設(shè)計 ....................................................................... 20 CCD 圖像傳感器驅(qū)動軟件程序的實現(xiàn) ........................................................... 22 CCD 傳感器輸出特性 .................................................................................. 22 CCD 圖像傳感器驅(qū)動程序 .......................................................................... 22 A/D 驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn) ............................................................................ 26 WM8200 的寄存器配置 ............................................................................... 26 A/D 寄存器配置程序 ................................................................................... 28 WM8200 的采樣和輸出時序設(shè)計 ............................................................... 30 A/D 采樣及輸出程序 ................................................................................... 32 FPGA 驅(qū)動 CCD 和 A/D 的采圖時序仿真 ................................................. 35 數(shù)據(jù)傳輸控制及 CAMERA LINK 驅(qū)動的程序設(shè)計 ............................................. 35 數(shù)據(jù)傳輸控制模塊 ....................................................................................... 35 Camera link 驅(qū)動模塊 .................................................................................. 49 本章小結(jié) ............................................................................................................ 52 第四章 大幅面掃描儀上位機軟件的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) ............................................ 53 功能需求與模塊劃分 ........................................................................................ 53 CCD 的圖像采集軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) _碩士學(xué)位論文 CCD 的圖像采集軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) _碩士學(xué)位論文 大幅面掃描儀軟件系統(tǒng)的架構(gòu)及實現(xiàn) ............................................................ 54 軟件系統(tǒng)架構(gòu)的詮釋 ................................................................................... 54 軟件系統(tǒng)架構(gòu)的重要性 ............................................................................... 55 軟件部分總體設(shè)計 ....................................................................................... 56 模塊設(shè)計 ....................................................................................................... 58 系統(tǒng)架構(gòu)的目標 ........................................................................................... 59 應(yīng)用程序界面的構(gòu)圖原則 ................................................................................ 60 掃描儀界面設(shè)計簡介 ........................................................................................ 63 設(shè)置模塊 ....................................................................................................... 64 信息模塊 ....................................................................................................... 66 掃描儀軟件具體實現(xiàn)概述 ........................................................................... 66 基于 QT 的掃描儀用戶界面的設(shè)計與實現(xiàn) ...................................................... 68 Qt 概述 .......................................................................................................... 68 Qt 的特點 ...................................................................................................... 69 掃描儀用戶界面的程序設(shè)計 ....................................................................... 70 Qt 設(shè)計器 ................................................................................................. 703 過在 Visual C++上開發(fā)，借助 Qt 界面設(shè)計軟件，完成了大幅面掃描儀的用戶界面。目前 應(yīng)用最廣的是平板式掃描儀。掃描儀的三個主要部分分別是：掃描頭、步進電機、主 板 ，幾個部分協(xié)同工作，這樣，計算機可以識別由光信號轉(zhuǎn)換成的電信號。家 庭辦公比較適合使用普通掃描儀，專業(yè)掃描儀可以適合工程制圖、藝術(shù)品復(fù)制和 軍事等領(lǐng)域要求，促進了國家信息化的建設(shè)。由于掃描儀集光、 機、電于一體的輸入設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)困難，因此，國內(nèi)生產(chǎn)廠商少，主要 還是依 賴進口。掃描儀軟件系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，將大大推進掃描儀在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。 5 圖像采集系統(tǒng) 圖像采集卡 Matrox 公司的 SoliosXCL 圖像采集卡被課題采用，該圖像采集卡自帶處理器處 理及兩個獨立基模式或一個中模式 Camera Link 配置、 66 MHz 采集速率、 64 MB 緩沖器、可以采集面陣和線陣攝像頭，并具有多種采集模式。 根據(jù)色度學(xué)理論，由于不透明材料表面分子差異，被光照后，光譜中的某一 部分的光被選擇性吸收，反射了剩下的光，呈現(xiàn)了顏色的反射。掃描儀的光源部分裝置位置應(yīng)如圖 23 所示。 （ 2）色彩深度：評價掃描儀的第二個指標是色彩位數(shù)，這個指標能反映出掃 描儀色彩層次的捕獲能力 （ 3）灰度級：掃描儀從白過度到黑時，明到暗的層次數(shù)值由