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摘要因先前的数字水准仪传感器在技术进步中被淘汰，原有产品无法继续生产。针对这一问题,本文对原有数字水准仪的读数原理、硬件电路进行分析研究后，制定了替换原有数字水准仪中图像传感器的改型设计方案。根据该改型方案，选择新的图像传感器，然后在原来的基础上完成相应的硬件电路设计和软件编制工作，制成数字水准仪样机。
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最后对数字水准仪样机进行精度测试，得到标准偏差为0.35mm/km的结果。该结果表明样机的精度达到国家一级水准仪标准，达到了改型方案的要求，为数字水准仪的继续生产打下良好的基础。
关键词 数字水准仪 图像传感器 图像处理 10227
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Model Change of CMOS Image Sensor
Abstract
The original product can not continue to put into production, because the previous digital level sensor has already be eliminated in the technological progress. In order to solve this problem, we develop a retrofit scheme to replace the original image sensor basing on the analysis on the reading principle and hardware circuit of the original digital level. According to the modified program, we choose a new image sensor, and then complete the corresponding hardware circuit design and software development to make a prototype of digital level on the original basis.
Experimental result achieves 0.35mm/km metrical precision on the prototype of digital level. This result indicate that the accuracy of the prototypes reaches first class national standard and meet the requirement of the modified design, and this provides a good foundation for digital level to continue to put into production.
Keywords Digital Level Image Sensor Image Processing
目 次
1 绪论 1
1．1 引言 1
1．2 数字水准仪的发展及应用 1
1．3 本论文的主要工作及内容 2
2 数字水准仪的基本原理和特点 4
2．1 数字水准仪的基本组成及工作原理 4
2．2 数字水准仪的特点 5
3 硬件电路改型设计 7
3．1 数字水准仪硬件电路及工作流程 7
3．2 新传感器型号的确定 8
3．3 新传感器简介 9
3．4 数据采集单元与处理单元的设计 10
4 软件方案调整设计 14
4．1 系统软件的功能分析及调整方案设计 14
4．2 图像采集子程序设计 15
5 水准仪样机系统精度的检定 19
5．1 测试方法简介 19
5．2 测试过程与结果分析 20
结 论 25
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A 图像采集子程序——Elis1024驱动程序 30
附录B 数字水准仪改型样机1km往返精度测量记录表 36
1 绪论
1．1 引言
自1990年瑞士徕卡公司生产出世界上第一台数字水准仪以来，目前已经有瑞士徕卡、美国天宝（德国蔡司）、日本拓普康和日本索佳等公司所生产的多种型号的产品。但是我国在水准测量领域还是以传统水准测量为主。虽然数字水准仪在我国也有应用，而且我国也生产出了几款国产的水准仪，但技术尚未成熟，与国外的产品相比还是有一定的差距。此外，引进国外的数字水准仪产品价格比较昂贵，而且一些国外产品并不符合我国水准测量的规范要求。为此，进行数字水准仪的开发研制对推动我国工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展具有重大意义[1]。