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现代工业快速发展，在工业生产的过程中，特别是钢材、线材等的生产过程中，对尺寸的测量提出了相对于传统测量而言更高的要求。传统的尺寸测量多采用测量工具（直尺、游标卡尺、螺旋测微仪等）进行测量，而现代工业生产要求非接触、高精度测量，传统的测量工具不能满足这些要求。本文采用ARM处理器（STM32F103）为核心处理器来进行CCD在线测径系统的设计，并通过USB总线与上位机进行数据通信，本设计借助CCD图像传感器，加上必要的光学系统，通过识别CCD图像传感器上物体的成像大小，根据光学系统的放大倍数，便可以测量物体的尺寸，实现对工业生产中工件外径尺寸的无接触、高精度以及在线实时测量的目标。本系统使用的USB通信方式相比于传统的串口通信，数据通信的速率得到了很大的提高。本论文的主要工作如下：1、设计一种基于线阵CCD图像传感器的测径系统装置，选用TCD1206为系统的CCD图像传感器，设计光路系统，选用合适的光学器件进行光路的搭建。2、根据TCD1206的相关时序要求，利用ARM处理器内部的高级控制定时器和两个通用定时器设计TCD1206的驱动时序，并对驱动时序及CCD的输出信号进行测试。3、采用AD8031和低通滤波电路对CCD输出信号分别进行差动放大和低通滤波，并采用MAX153芯片对输出信号进行A/D转换，利用ARM处理器内部SRAM存储转换结果；4、仔细研究USB总线的通信原理，利用STM32F103处理器内部的USB功能来开发USB数据传输模块，并将A/D转换后的CCD视频数据通过USB总线传输至上位机。5、研究USB驱动程序开发方案和上位机软件开发方案，结合系统的需求，选择Libusb-win32作为本系统USB驱动的开发方案，采用Qt库进行上位机软件开发，利用OpenCV图形处理库进行CCD图像信号的相关处理。本论文进行了硬件和软件两部分开发，实现了CCD驱动时序的设计，实现了USB数据传输，进行了上位机应用程序的设计与开发，应用程序的功能包括线阵CCD图像的显示以及对CCD图像信号的相关处理。