ПЗС линейки для измерений

[Goblin_Serg]

Шеф нагрузил темой. Померять на растоянии с 2 метров, диаметр движущегося объекта от 100 до 2000 мм с точностью до 0.5мм. Такие ситемы есть. На светодиодных линейках (что в монтаже дорого), и на спец фотокамерах (что по цене оборудавания ВАААще писец). Я сломал сканер и получил ПЗС матрицу от SONY,сейчас юзаю. Частоты PIC16ов не хватает. НУ вообщем я в поиске и любому совету буду рад.
До кучи, (по поиску) был бы рад пользоваться отечественными ПЗС но больно дороги и хреновые, дешевле бомбить сканеры.

[Goblin_Serg]

Я купил для кромсания скан HP2300. Неделю не мог найти в продаже хоть какую нить ПЗС линейку. На первый взгляд не зря. Здесь и конструктив, и электроника, и оптика присутствует. А на второй - как же всем этим управлять и обрабатывать? Выпаял ПЗСку - SONY ILX548k. В даташите стоит частота 5 мГц. Ё-моё, чем-же блин ее прокачать и обработать. Нашел описании на МК Scenix SX28. Классный зверь ... был. Похож на PIC16, но команды выполняются за такт. А частота до 100 мГц. К сожелению выпуск прекратили, из-за наезда компании PICoв. БУМ ДУМУ ДУМ.

[MisterDi]

Для Altera Cyclone 5МГц - вполне рабочая частота обработки потока.

[Yurkin2007]

В даташите стоит частота 5 мГц

Ну, на самом деле это макс.частота. А типичная частота сдвига у этого ПЗС равна 1МГц и никто не запрещает сделать пониже, например 500 кГц.
Для выработки фазных сигналов Ф1 и Ф2, сигналов чтения фотоприёмников ROG и хитромудрых сигналов RS, CLP можно использовать любую ПЛИС, которой владеете. Я пользую ПЛИСы от Lattice Semiconductors, что-нибудь,типа M4A5-128/64, питание 5В, должно хватить для всех сигналов управления ПЗС и стробов для какого-нибудь АЦП. Прицепить к плисине кварц 20МГц для шага в 50нс, нарисовать двоичный счётчик, простенький дешифратор, входы-выходы, утрамбовать - должно влезть !
Для АЦП я бы рекомендовал проц от Silicon Labs, а именно C8051F060. Чем он хорош:
- на борту 2 АЦП 16-бит,
- частота преобразования до 1МГц, старт от наружнего строба
- результаты преобразования тут же забиваются в наружную SRAM при помощи встроенного DMA без участия процессора, нужно только задать длину серии, способ укладки результатов в память и начальный адрес в RAM. По окончании серии вырабатывается прерывание. В данном случае длина серии будет не менее 5415 двухбайтных слов для одного цвета, внутренней памяти проца не хватит, поэтому - наружная SRAM.
- программа пишется на языке С, среда разработки плюс программа конфигурирования процессора от Silicon Labs, компиляторов для 8051 достаточно, прошиваем и отлаживаем с помощью USB DEBUG APADTER . Записали строчку в память, потом, не спеша, проанализировали тёмные-светлые пятна, посчитали кол-во тёмных пикселей, 4 микрона умножили на расстояние до объекта, поделили на фокусное расстояние объектива, умножили на кол-во пикселей - вот и диаметр получился ... Можно снова стартовать DMA для новой строки ...

[marera]

Начиналось когда-то еще К1200ЦЛ1. Управление у всех сейчас типовое, главное правильно формировать фазные напряжения сдвига. Частоту можно выбирать любую. Она ограничена качеством ПЗС элемента. Сигнал, накопленный со временем, расползается на соседние ячейки, плюс нарастание уровней от теплового шума. Если использовать элемент Пельте (охлаждать до 0 или -20, то время хранения заряда увеличивается до секунды, а это уже и на 10 кГц можно работать.
Последний раз решалась задачка ловли края объекта, так АЦП вообще не использовали, обошлись компаратором с программируемым (4) уровнем в АТМ8. Арифметика совсем простая, в основном накапливали статистику от компаратора.
Кроме того не забывайте, сейчас линейки со встроенными светофильтрами и можно подсвечивать объект в нужном спектре. Это облегчает обработку.

[Goblin_Serg]

Всем большое спасибо, были бы рядом оно бы булькало. Читать мне все это не перечитать. А где эти линейки покупают? Вдруг у меня серия нарисуется? Не бомбить-же все сканеры в городе. Я совался в инетмагазины с запросами. Отшили. А еще вопросы будут с оптикой. Но это в будущем.

[Yurkin2007]

А где эти линейки покупают?

В Гонконге можно купить недорого http://cgi.ebay.com/Sony-CCD-Linear-...8?cmd=ViewItem

[Гриша]

Отличная задача для ОКР, я бы сказал для НИОКР, где-то читал – «Что нельзя запрограммировать, придется поработать паяльником» - похоже, что паяльников потребуется море. По степени сложности я бы разделил задачу на три этапа следующим образом: Оптика +10, Электроника +2, алгоритм и ПО +2.
Оптика. Систему можно построить на двух принципах а) на просвет б) на отраженный сигнал. А) дифракция луча на объекте даст много ложных сигналов их можно компенсировать зная расстояние до объекта (места дифракции). НО «Померять на растоянии с 2 метров», «с точностью до 0.5мм» - такая оптика влипнет в очень круглую копейку. Можно, конечно, использовать луч-«сканер» с системой зеркал «диаметр движущегося объекта от 100 до 2000 мм» – оптика, конечно, выйдет дешевле. Но любая вибрация даст паразитный сигнал, что погубит всю систему. Б) вообще сомневаюсь, что этот тип применим.
Приниматься за Электронику и тем более за ПО не разработав концепции и получив удовлетворительные результаты в оптике вообще дело губительное. Можно использовать сколько угодно ПЗС – но имея недостоверный оптический сигнал в результате остаться ни с чем.
Подумайте хорошенько над оптикой, а задача с ПЗС будет являться ее следствием. Думаю, что когда решите первое у Вас сформируются конкретные требования к ПЗС и обработке сигнала. Удачи.

[Erk61]

А купить новую простейшую цифровую фотокамеру с матрицей где-то мегапикселей на 8 (что обойдётся дешевле старого сканера - не считая оптики и т.п.) - и сколько угодно долго обрабатывать потом сделанный снимок - религия не позволяет? А обрабатывать, например, на простейшем офисном компе с USB входом?

[Гриша]

А купить новую простейшую цифровую фотокамеру с матрицей где-то мегапикселей на 8 (что обойдётся дешевле

В задаче положена точность 0,5мм, попробуй сделать снимок линейки на расстоянии 2м… много миллиметровок видно!? Их можно обработать?