智能车辆的眼睛-线性CCD模块.pdf

简介：
本论文探讨了线性CCD（电荷耦合器件）在智能车辆视觉系统中的应用，详细分析其作为“眼睛”的核心作用及技术优势。 线性 CCD 模块在智能车系统中扮演着“眼睛”的角色。本段落档的目的是向大家介绍线性 CCD 的基本原理及其软硬件使用方法。 提到 CCD（电荷耦合器件），想必各位读者并不陌生，在我们常用的手机、数码相机等电子设备的摄像头中，CCD 得到了广泛应用。然而细心观察后可以发现，本段落档一直强调的是“线性”CCD，那么什么是线性 CCD？它又与常见的面阵 CCD 有何区别呢？ 通常所说的面阵 CCD 指的是能够在你使用手机拍照时捕捉到一幅图像的设备。如果你查看该照片属性的话会看到其尺寸大小（例如1920x1080）。这意味着，手机中的CCD拍摄的照片可以被视为一个由像素组成的二维矩阵（这里仅考虑灰度图片的情况）；然而如果采用线性 CCD 来获取同样的图像，则最终得到的图像是 1x128 的长条状形式。换句话说，线性 CCD 所捕捉到的是宽度为一像素、长度为128个像素的“条带”，我们可以将其视为一个由128个灰度值组成的向量（数组）。这便是两种CCD的主要区别。 TSL1401 芯片内部集成了 128 个线性排列的光电二极管，并为每个光电二极管配备了独立的积分电路。为了便于理解，我们将这些元件统称为像素单元。对于每一个这样的像素单元来说，在其检测到光强并经过一定时间（曝光）后采集到的灰度值与其感知到的光照强度成正比关系；而每个像素所收集的信息将以模拟电压信号的形式通过AO线传输出去。 然而，当需要将128个独立的像素信息传送给单片机时，问题出现了：只有一根AO线可用。为了解决这个问题，我们引入了CLK和SI这两个额外的信号来辅助数据传递过程。