國外ccd檢測技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展(編輯修改稿)
2025-07-20 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 長和強度與物體溫度有著特定的關(guān)系，因此CCD作為一種光電轉(zhuǎn)換器件，可用于溫度測量。1993年，Tenchov等人［31］采用CCD間接測量溶液表面溫度；1995年，［32］用可測量紅外波段的加強型CCD測量液態(tài)金屬的燃燒火焰溫度，但其測量誤差達到400～200K，缺乏實用性。此后，利用紅外CCD測量溫度場成為CCD測溫研究的主流。2001年，Takeshi Azami等人［33］利用CCD的亮度波動信息來研究 熔融硅橋表面的熱流狀況，獲得了較好的結(jié)果。2002年，［34］提出了一種利用紅外CCD測控燃燒室火焰溫度場的實用方法。2003年，［35］等人利用加強型CCD測量近似黑體的物體表面發(fā)出的某一波長的單色光，以此得到物體的輻射溫度，所得測量結(jié)果與物體的真實溫度之間的差別幾乎可以忽略不計，并將其用于測量直角高 速切割機的刀具溫度場，但作者未具體說明圖像處理和溫度計算方法，也未進行誤差分析， 其實驗誤差達16 ℃。這種方法測量不同范圍的溫度時，需要尋找不同的最佳波長，使用頻帶很窄的濾波片獲取單一波長的光輻射信號。［36，37］于1996年提出 用CCD拍攝流體的全息圖，通過圖像處理技術(shù)重建流體的三維溫度場，由于當時的CCD采集速度、圖像處理速度和儲存速度都比較低，激光干涉質(zhì)量也不高，使該方法缺乏實用性；到19 98年，該方法進入實用階段，能測量穩(wěn)定透明液體的三維溫度，并得到流速和流體密度等數(shù) 據(jù)。2002年，hmann等［38］利用高分辨率溫度傳感液晶顏色隨溫度變化的特性 對被測區(qū)域感溫，然后用彩色CCD攝取液晶表面的顏色圖像來間接測量液體蒸發(fā)時彎月面的 溫度。此方法可實現(xiàn)小面積的溫度測量，但需要進行精確的校正。還有學者提出利用CCD配 合激光感應(yīng)磷光器測量溫度［39］。事實上，由CCD的光譜響應(yīng)特性、光電轉(zhuǎn)換特性可知，利用RGB輸出值可得到被測物體表面圖像中的亮度和色度信息，并根據(jù)比色測溫原理 計算出物體的表面溫度場。雖然有人提出了基于CCD測溫系統(tǒng)的三維溫度場構(gòu)建算法［4 0］，但直接利用彩色CCD測量溫度的儀器還處在實驗研發(fā)階段。盡管如此，由于CCD技術(shù)能測量運動物體的溫度，給出二維或三維溫度場，實現(xiàn)非接觸高溫測量，因此，CCD測溫技術(shù)有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。 3結(jié)論 綜上所述，CCD應(yīng)用技術(shù)已成為集光學、電子學、精密機械與計算機技術(shù)為一體的綜合性技術(shù)，并被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學和光電測試技術(shù)領(lǐng)域。事實上，凡可用膠卷和光電檢測技術(shù)的地方幾乎都可以應(yīng)用CCD。隨著半導(dǎo)體材料與技術(shù)的發(fā)展，特別是超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷進步，CCD圖像傳感器的性能也在迅速提高，將CCD技術(shù)、計算機圖像處理技術(shù)與傳統(tǒng)測量方法相結(jié)合，能獲取被測對象的更多信息，實現(xiàn)快速、準確的無接觸測量，顯著提高測量技術(shù)水平和智能化水平，因此，CCD技術(shù)必將以其突出的優(yōu)點而在工業(yè)測控、機器視覺、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)及其他許多領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。 參考文獻［1］［M］.天津：天津大學出版社，2000．［2］王躍科，［J］.光學儀器，199 6，18(5)：32－36．［3］科學CCD的過去、現(xiàn)狀和未來［J］.激光與光電子學進展，1995，(10)：8－10．［4］晏磊，張伯旭，［J］.信息記錄材料，2002，3(1)：45－49．［5］凌云光視數(shù)字圖像公司CCD amp。 CMOS圖像和機器視覺產(chǎn)品手冊［M］.［6］, coordinate measuring machine vision system［J］. Computers in Industry,1999,(38):239－248．［7］, multisensor approach to automating coordi nate measuring machinebased reverse engineering［J］.Computers in Industry,200 1,(44):105－115．［8］ of puter vision and laserinterferometer to the inspection of line scale［J］.Optics and Lasers in Engineering,2004,(42):563 －584．［9］Kim,Pyunghyun,Rhee,dimensional inspection of ball gri d array using laser vision system［J］.IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing,1999,22(2):151－155．［10］,., study on ball grid array packagi ng［Ｊ］.Optics Communications,2001,40(8):1608－1612．［11］, of a microsolderball height using a laser projection method［J］.Optics Communications,2004,234(1－6)：77－ 86．［12］Chang RongSeng,Shou Jin of CCD moire pattern for m icrorange me
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