电荷耦合器件(CCD)是目前应用较广的光电成像器件,基于CCD的图像采集系统在军事,航天,医学,化工等领域有着广泛的应用,在目前市场上的CCD以百万级像素为主,而千万像素的CCD在图像采集和处理系统中的应用还停留在实验室阶段,一般只在特殊的项目中有所采用。 在实现千万级超高像素CCD的图像采集系统的时候,最大的困难和瓶颈就是超大数据量的处理和传输。本文引入了并行处理的概念,提出了一种新型的CCD并行多路输出的驱动电路,将数据量分成四路子系统,利用这四路子系统并行转换、传输和处理的技术,成功的解决了系统在数据量和处理能力之间的瓶颈。 以此为基础,本义还进行了系统其它部分的电路原理图设计和PCB板设计;在掌握和熟悉USB总线协议后,对系统进行了软件编程,使之实现既定的功能;最后进行了系统的调试和采集试验,调试分数据传输和图像采集两个部分,图像采集试验表明本系统在电路上是确实可行,并且实现了既定的功能。 论文的第一章阐述了本课题的背景,本论文研究的主要内容和意义;第二章介绍了基于超高像素CCD的图像采集系统;第三章结合系统的原理框图和细化后的结构框图,提出和分析了本系统的硬件电路设计方案;第四章主要介绍了在开发本系统时用到的两个基本协议,USB协议和IIC协议;第五章是系统的软件部分设计,主要阐述了USB设备的的软件设计流程;第六章是误差来源分析和实验结果,先阐述了本系统可能存在的误差来源,最后介绍了系统调试过程和实验结果;第七章对整个系统进行了总结并提出了的可改进的地方。