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基于FPGA的实时缺陷检测方法研究

作　者: 尹龙
导　师: 朱煜
学　校: 华东理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: FPGA 图像处理中值滤波边缘检测缺陷检测
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 67次
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内容摘要

随着研究人员对图像处理技术的不断完善,实时图像处理已经得到了广泛的应用。本文阐述了FPGA上图像处理算法的实现方法及其优化过程,并在此基础上对手机键盘缺陷的检测方法进行了研究。首先,本文从FPGA的发展谈起,介绍了FPGA的硬件结构原理以及设计开发流程。其次,阐述了系统的运行过程,设计了系统硬件的总体架构。针对系统设计过程中存在的实际问题,提出了相应的解决方案。并对系统各模块进行了分析实现,然后,详细的论述了中值滤波、相关检测等实时图像处理算法原理,对各算法流程进行FPGA仿真模拟,随后在硬件架构的基础上本文实现了中值滤波、边缘检测、相关匹配等图像处理算法。最后,将实现的硬件平台与算法应用在手机键盘的检测上并做了测试。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-12
  1.1 研究背景及意义  9
  1.2 图像处理与机器视觉  9-11
  1.3 本文主要研究内容  11-12
第2章 FPGA概述  12-22
  2.1 硬件描述语言  12-13
  2.2 FPGA的发展  13-14
  2.3 FPGA的基本原理与结构  14-17
  2.4 FPGA的基本特点  17
  2.5 FPGA的设计方法与流程  17-19
  2.6 课题中FPGA的软硬件开发平台  19-21
  2.7 本章小结  21-22
第3章系统总体架构及硬件组成  22-31
  3.1 系统总体架构  22-23
  3.2 图像采集模块  23-27
    3.2.1 CCD相机的选择  23-25
    3.2.2 光源的选择  25-26
    3.2.3 采集卡的选择  26-27
  3.3 通信模块  27-29
  3.4 存储器模块  29
  3.5 控制模块  29-30
  3.6 本章小结  30-31
第4章数字图像处理算法及其FPGA实现  31-53
  4.1 中值滤波  31-36
    4.1.1 中值滤波算法原理  31-33
    4.1.2 中值滤波算法的FPGA实现  33-36
  4.2 边缘检测  36-44
    4.2.1 边缘检测原理  36-40
    4.2.2 边缘检测的FPGA实现  40-44
  4.3 相关匹配  44-48
  4.4 K均值聚类  48-51
  4.5 本章小结  51-53
第5章实验分析及结论  53-62
  5.1 实验结果及分析  53-61
    5.1.1 中值滤波算法  53-54
    5.1.2 边缘检测算法  54-58
    5.1.3 相关匹配  58-61
  5.2 实验结论  61-62
第6章总结与展望  62-63
  6.1 全文总结  62
  6.2 课题展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66

基于FPGA的实时缺陷检测方法研究

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