倍频器

倍频器，使输出频率等于输入信号频率整数倍的电子电路。输入频率为f1，则输出频率为n*f1，n为任意正整数，称为倍频系数。

倍频器实现原理

倍频器是利用了锁相环（Phase Locked Loop）负反馈控制系统实现的，锁相环简称PLL，PLL逻辑原理图如下所示：

① 输入F1

输入低频频率信号。

② 输出F2

输出倍频频率信号，为输入F1信号的N倍频。

③ 鉴相器PD

使输出电压与两个输入信号之间的相位差有确定关系的电路，表示其间关系的函数称为鉴相特性，输出信号为矩形波，如下右图所示。

④ 分频器FD

使输出F2信号除N倍频输出，供给鉴相器，做负反馈，使电路构成自动调整相位差回路，电路稳定后F2 = N * F1。

⑤ 低通滤波器LF

为了使信号变得平滑，如下图右侧所示，PD输出电路信号为矩形脉冲信号，所以需要采用低通滤波器使PD信号变得平滑。

⑥ 压控振荡器VCO

Voltage Controlled Oscillator，为输入信号为电压，输出信号为频率的特殊电路，输出频率与输入电压成正比。

倍频器视觉应用

计算机视觉中通常要采用相机取图，做动态场景识别，而相机又分为多种，根据成像特点分为面阵相机与线扫相机。

面阵相机

优点：可以获取二维图像信息，测量图像直观。

缺点：像元总数多，而每行的像元数一般较线阵少，帧幅率受到限制，因此其应用面较广，如面积、形状、尺寸、位置，甚至温度等的测量。由于生产技术的制约，单个面阵的面积很难达到一般工业测量现场的需求。

线阵相机

优点：一维像元数可以做得很多，而总像元素较面阵相机少，而且像元尺寸比较灵活，帧幅数高，特别适用于一维动态目标的测量。而且线阵分辨率高，可满足大多数测量现场要求。

缺点：要用线阵获取二维图像，必须配以扫描运动，而且为了能确定图像每一像素点在被测件上的对应位置，还必须配以光栅等器件以记录线阵每一扫描行的坐标。一般看来，这两方面的要求导致用线阵获取图像有以下不足：图像获取时间长，测量效率低；由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在，增加了系统复杂性和成本；图像精度可能受扫描运动精度的影响而降低，最终影响测量精度。

总结

在某些特殊场景，采用线阵相机能更好的实现检测目标，而倍频器的存在，可以很好的与线阵相机搭配，实现高精度成像。

系统：编码器+倍频器+线扫相机

原理：通过编码器输出产线匀速运动的编码脉冲，将编码器输出脉冲输入倍频器，设置好倍频器系数后，倍频器可以输出倍频之后的信号，通过其他硬件搭配，通过硬件触发信号触发线扫相机拍摄，实现高精度成像。

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