CCD具有高分辨率、高靈敏度、寬動(dòng)態(tài)范圍和高可靠性等一系列優(yōu)點(diǎn)。以CCD作為圖像傳感器的成像系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于科研、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、軍事等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的CCD成像系統(tǒng)大多是采集卡+計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)，采集卡采集到信號(hào)后，通過(guò)傳輸總線將信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。這樣的系統(tǒng)體積大，成本高，缺乏靈活性，再加上傳輸總線常有傳輸距離的限制，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高速傳輸時(shí)難度很大，因此其應(yīng)用受到很大局限。

　　嵌入式是近年來(lái)飛速發(fā)展的熱點(diǎn)技術(shù)。嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)不斷推陳出新，使嵌入式系統(tǒng)的性能與日俱增。嵌入式系統(tǒng)能完成很多復(fù)雜的任務(wù)，而且具有成本低、功耗小和便攜式的特點(diǎn)，所以它在很多領(lǐng)域已取代了通用計(jì)算機(jī)。使用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)CCD成像系統(tǒng)可以使系統(tǒng)擺脫對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴，省卻信號(hào)的傳輸。本論文將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于CCD成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成功研制了以嵌入式系統(tǒng)為控制核心的線陣CCD光譜采集系統(tǒng)和科學(xué)級(jí)面陣CCD成像系統(tǒng)，驗(yàn)證了嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)CCD成像系統(tǒng)的可行性。這兩套系統(tǒng)都以嵌入式處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為控制核心，無(wú)需依賴計(jì)算機(jī)，結(jié)構(gòu)精巧，成本低，功耗小，具有便攜式的特點(diǎn)，在光譜和微光成像實(shí)驗(yàn)中得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本文詳細(xì)介紹了它們的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)流程。

　　論文從CCD的結(jié)構(gòu)原理和信號(hào)特點(diǎn)出發(fā)，深入分析了CCD成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，總結(jié)了傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，在此基礎(chǔ)上探討了如何利用嵌入式系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)CCD成像系統(tǒng)。論文還介紹了嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法，包括嵌入式處理器的介紹和選擇依據(jù)，嵌入式處理器模塊的使用方法，嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式Linux）下的程序開(kāi)發(fā)方法。