智能车的”眼睛“-线性CCD模块.pdf

线性 CCD 模块是智能车的“眼睛”，本文档旨在向大家阐述线性 CCD 的基本原理及其软硬件使用说明。   说到 CCD，想必大家都不陌生。在我们常用的手机、数码相机等电子设备的摄像头中，CCD 得到了广泛的应用。但是细心的各位可能发现了，我们这篇文档从始至终都在强调“线性”CCD，那么什么是线性 CCD，它又与我们常说的 CCD 有什么区别呢？   我们常说的 CCD 指的是面阵 CCD，在你使用手机拍照后，会得到一幅图像，如果你感兴趣的话，打开图像的属性可以看到它的尺寸，例如 1920x1080。从此可以发现，手机里面的 CCD 拍下的图像可以被认为是一个 1920x1080 的矩阵（这里只考虑灰度图像）。但是如果你使用线性 CCD 拍摄下同样一幅图像，你会发现它的尺寸是 1x128，也就是说线性 CCD 拍下的图像是一个仅有一个像素宽的长条，我们可以将其作为一个由 128 个灰度值组成的向量（数组），这也就是两种 CCD 最大的不同之处。两种 CCD 拍到的图片如下图所示。   TSL1401 芯片包含 128 个线性排列的光电二极管，同时片内为每个光电二极管集成了独自的积分电路，下面为了便于理解，我们将这些光电二极管及其积分电路统称为像素。对于每个像素来说，其采集到的灰度值均与其感知的光强与积分（曝光）时间成正比，而采集到的灰度值将在 AO 线上以模拟信号（电压）的形式输出，下面将每个像素采集到的灰度值称为其像素值。那么问题来了，我们共有 128 个像素值要传输给单片机，但是 AO 线只有一根，怎么办呢？这时候就轮到 CLK 和 SI 这两个信号上场了。