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CCD具有高分辨率、高灵敏度、宽动态范围和高可靠性等一系列优点。以CCD作为图像传感器的成像系统已广泛应用于科研、医学、工业、军事等诸多领域。传统的CCD成像系统大多是采集卡+计算机的结构，采集卡采集到信号后，通过传输总线将信号传入计算机进行分析处理。这样的系统体积大，成本高，缺乏灵活性，再加上传输总线常有传输距离的限制，在实现远距离高速传输时难度很大，因此其应用受到很大局限。
嵌入式是近年来飞速发展的热点技术。嵌入式处理器和嵌入式操作系统不断推陈出新，使嵌入式系统的性能与日俱增。嵌入式系统能完成很多复杂的任务，而且具有成本低、功耗小和便携式的特点，所以它在很多领域已取代了通用计算机。使用嵌入式技术设计CCD成像系统可以使系统摆脱对计算机的依赖，省却信号的传输。本论文将嵌入式技术应用于CCD成像系统的设计，成功研制了以嵌入式系统为控制核心的线阵CCD光谱采集系统和科学级面阵CCD成像系统，验证了嵌入式技术设计实现CCD成像系统的可行性。这两套系统都以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为控制核心，无需依赖计算机，结构精巧，成本低，功耗小，具有便携式的特点，在光谱和微光成像实验中得到了理想的实验结果。本文详细介绍了它们的硬件结构和软件设计流程。
论文从CCD的结构原理和信号特点出发，深入分析了CCD成像系统的设计要点，总结了传统成像系统的设计方法，在此基础上探讨了如何利用嵌入式系统来设计CCD成像系统。论文还介绍了嵌入式系统的开发方法，包括嵌入式处理器的介绍和选择依据，嵌入式处理器模块的使用方法，嵌入式操作系统（嵌入式Linux）下的程序开发方法。
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