【摘 要】
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随着数字时代的到来,胶片电影正逐渐淡出历史舞台,胶片扫描技术是将传统胶片图像转化成数字图像存储的关键技术,它在胶片数字化存档中发挥着重要作用。本文针对电影胶片扫描系统的相关功能需要,设计并搭建了一套以LED为照明光源的16mm电影胶片扫描系统。相对于早期胶片放映设备常用的氙灯或卤素灯白光源,LED光源具有能量衰变慢,发热量低和结构简单等优点,针对胶片扫描过程中LED的稳定照明、调光、胶片传输等相关
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随着数字时代的到来,胶片电影正逐渐淡出历史舞台,胶片扫描技术是将传统胶片图像转化成数字图像存储的关键技术,它在胶片数字化存档中发挥着重要作用。本文针对电影胶片扫描系统的相关功能需要,设计并搭建了一套以LED为照明光源的16mm电影胶片扫描系统。相对于早期胶片放映设备常用的氙灯或卤素灯白光源,LED光源具有能量衰变慢,发热量低和结构简单等优点,针对胶片扫描过程中LED的稳定照明、调光、胶片传输等相关需求,本文给出了相关硬件电路和软件的设计方案。该系统实现了胶片原始图像和音轨数据的完整采集、并能对其进行数字修复和同步输出,且系统的体积小,造价低,功耗低。本文的主要工作内容如下:系统控制电路设计。控制电路是以STM32为核心的数控电路,可实现LED的线性恒流驱动、LED模拟调光、步进电机驱动和传感器信号采集和放大等功能。为了实现四色LED的稳定照明和精密调光,本文给出了一种由STM32控制的LED恒流驱动电路设计和线性调光方案。为了实现胶片的传输和保护,本文使用应力传感器监测胶片张力,使用步进电机带动胶片在合适的张力下高效传输,并设计了相应的应力传感器采集信号放大电路和步进电机驱动电路。系统软件设计。设计了系统软件并通过串口通信建立了下位机电路与上位机的命令协议,该命令协议可实现LED光色切换、LED亮度的调节和应力传感器数据的采集,同时设计了步进电机控制程序实现胶片的传输和胶片图像的自动采集。该系统可实现四色LED驱动电流在0～200m A范围内的精密调节,调节的分辨率约为0.16～0.17m A,且LED在长时间使用时的照明稳定性良好,每分钟电流增幅不超过0.21%。传感器信号采集电路可实现胶片张力的采集,采集到的张力分辨率约为1.4m N。该系统可自动连续采集经四色LED照明后的胶片原始图像。
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