随着CCD应用技术的日益发展,人们对图像采集处理技术的要求也越来越高,特别是在实时性、复杂处理、运算量、低功耗、体积小、便携性和开发成本等方面。本文基于课题要求和CCD的成像原理,设计了一种面阵CCD图像采集系统。本文首先综述了CCD图像传感器的工作原理、分类和主要的特征参数。在此基础上,结合成本、成像效果等因素的考虑,选择了Sony公司推出的行间转移型面阵CCD ICX098BQ作为本系统设计的图像传感器。在分析几种驱动电路的优缺点的基础上,采用可编程逻辑器件驱动法进行了硬件驱动电路的设计。其中驱动电路所需的-5.5V和+15V的电压,通过Linear公司生产的LDO-LT3487来获得。+5V的输入电压通过USB传输线从电脑上获得。为了便于计算机处理和存储信号,本文对CCD输出信号进行数字化处理。传统的CCD成像组件信号处理电路一般由各自独立的器件组成,分离元件组成的电路具有电路复杂、调试困难、价格昂贵等缺点。为了使CCD成像系统朝着轻量化、小型化方向发展,本文采用集成芯片完成信号处理功能并选择AD9842进行A/D采样电路的设计,该方法简化了电路设计。通过对器件的软件配置,完成除噪、A/D采样等功能,降低了噪声对采集系统的干扰,使得设计更加方便、可靠。在硬件电路的基础上,本文对软件部分进行了设计。整个系统的功能模块分为两部分:一部分为CCD驱动时序的设计;另一部分是AD9842的配置。首先利用VHDL语言,采用状态机的思想进行了CCD驱动时序的设计,仿真结果表明,所设计的驱动时序发生器产生的各个驱动时序信号完全满足面阵CCD的需要。然后对AD9842进行了时序配置,通过对SL、SDATA,SCK的设置完成了对AD9842内部寄存器的配置。最后,本文完成了PCB电路图的绘制和硬件电路的搭建,并对CCD各驱动信号输入管脚进行了测试,测试波形表明各驱动信号满足要求,能够完成信号的采集功能。最后对实验结果进行了调试,调试结果表明,采集图像较为清晰,无过饱和现象,基本完成了本文的要求。