利用線陣CCD進行非接觸測量物體尺寸的基本原理

線陣CCD的輸出訊號包含了CCD各個像元所接收光強度的分佈和像元位置的資訊，使它在物體尺寸和位置檢測中顯示出十分重要的應用價值。

CCD輸出訊號的二值化處理常用於物體外形尺寸、物體位置、物體震動（振動）等的測量。如圖所示為測量物體外形尺寸（例如棒材的直徑D）的原理圖。將被測物體A置於成像物鏡的物方視場中，將線陣CCD像敏面恰好安裝在成像物鏡的最佳像面位置上。

當被均勻照明的被測物體A透過成像物鏡成像到CCD的像敏面上時，被測物體像黑白分明的光強分佈使得相應像敏單元上儲存載荷了被測物尺寸資訊的電荷包，透過CCD及其驅動器將載有尺寸資訊的電荷包轉換為如圖3-1右側所示的時序電壓訊號（輸出波形）。根據輸出波形，可以測得物體A 在像方的尺寸 ，再根據成像物鏡的物像關係，找出光學成像系統的放大倍率β，便可以用下面公式計算出物體A的實際尺寸D

D=D′/ β

顯然，只要求出 ，就不難測出物體A的實際尺寸D。

線陣CCD的輸出訊號UO隨光強的變化關係為線形的，因此，可用UO模擬光強分佈。採用二值化處理方法將物體邊界資訊（圖中的N1與N2）檢測出來是簡單快捷的方法。有了物體邊界資訊便可以進行上述測量工作。