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玻璃缺陷圖像采集預處理系統設計

  • 資源大小:1985 K
  • 上傳時間: 2024-03-05
  • 上傳用戶:1208020161
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: 玻璃 圖像采集 缺陷

資 源 簡 介

玻璃在生產過程中,會產生各種各樣的缺陷,比如:氣泡、條紋和結石。這些缺陷都是在熔制過程中發生的。對于玻璃缺陷的允許程度,取決于該制品的用途。一般來說,不允許玻璃中有大量的明顯的缺陷,否則會影響玻璃的外觀質量,降低玻璃的透光性,機械強度和熱穩定性,造成大量的廢品和次品。 本文首先分析了玻璃缺陷采集處理系統的現狀,比較FPGA、DSP和ASIC三種芯片作為圖像采集處理系統核心芯片的優缺點,結合項目背景和需求,提出基于FPGA的圖像采集處理系統的整體方案。該方案中各個外圍接口的控制邏輯、芯片控制邏輯、算法處理模塊均由FPGA實現。接著詳細介紹了玻璃缺陷檢測中圖像預處理系統的設計方案,實現了具有前端視頻采集、圖像預處理功能的FPGA子系統。該系統采用Altera公司的FPGA芯片作為中央處理器,由圖像采集模塊、異步FIFO模塊、圖像幀存儲控制模塊、圖像低級處理模塊、通信接口模塊和FPGA配置電路組成。其中圖像傳感器OV9121在FPGA控制下負責圖像采集,兩片SDRAM作為視頻圖像的緩存,采樣控制和濾波算法在FPGA內部實現。 在本文中圖像采集部分包括OV9121初始化模塊、采樣控制模塊和SDRAM控制模塊。初始化模塊主要是根據設計要求,設定OV9121的工作模式、圖像的分辨率、幀頻等參數;采樣控制模塊主要提供OV9121采集圖像需要的控制信號;SDRAM控制模塊主要負責緩存OV9121輸出的圖像數據,并將圖像數據送FPGA濾波模塊處理。 本文最后對常見圖像預處理算法做出分析,包括圖像的濾波與邊緣檢測等處理方法,得出預處理中卷積算法是重復使用較多的算法,最后來對卷積算法的:FPGA實現進行了詳細的說明,并討論FPGA實現卷積算法方案上的改進,使得系統的圖像處理速度得到提高,從而提高整個系統的性能。

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