基于CPLD的线阵CCD的驱动及数据采集

本文介绍了基于CPLD的线阵CCD的驱动和数据采集系统的软硬件构成、工作原理及设计方案,讨论了图像采集、数据存储等技术,并对系统的测量结果进行了分析。结果表明,该系统实现了对线阵CCD的正确驱动和数据的实时采集存储,结构简单,可进一步应用于高精度的一维尺寸测量。     

基于机器视觉维氏硬度检测技术研究

维氏硬度测试是一种精度高、应用范围广的硬度测量方法,但人工操作测量误差高、局限性大。本研究基于机器视觉的方法,搭建维氏硬度测试平台,通过采集压痕图像并对其进行处理、运算得出被测物硬度值。实验验证了其可行性。     

基于SOC的线阵CCD图像采集单元设计

为提高工业在线视觉检测系统中CCD图像采集单元的性能,使用Xilinx公司生产的Virtex-II Pro系列FPGA,采用标准IP Core结合用户逻辑模块的方式设计了基于SOC(片上系统)的线阵CCD图像采集单元.在介绍图像采集单元整体结构及工作过程的基础上重点介绍了如何设计片上系统中的用户逻辑模块以输出CCD及A/D驱动脉冲,并利用Virtex-II Pro内部的双端口BlockRAM实现对CCD图像数据的采集和存储.基于片上系统的线阵CCD图像采集单元具有结构紧凑、采集速度快、通用性及可扩展性强等特点.     

基于FPGA+DSP架构的纸浆纤维形态参数测量系统

采用现代图像处理技术,硬件实现采用FPGA+DSP进行图像采集和处理的设计方案。该系统用FPGA对CCD摄像机拍摄的纤维图像进行采集和预处理,采样速度快,精度高,对纤维图像进行去噪、边缘提取及平滑、二值化、细化等预处理,并采用高性能的DSP处理器作为纤维图像分析及纤维特征参数测量的核心部分,引入先进的多尺度几何分析技术,分级分批计算纤维的形态参数,实现准确的测量。本系统可以实现纸浆纤维多个形态参数实时、准确的测量,为设计出具有自动化程度高、低成本、更适合国内市场需求的纸浆纤维形态参数测量分析系统奠定了硬件基础。     

基于.NET和DirectShow的材料显微硬度图像测量系统研究

显微硬度计是测量材料硬度的一种常用实验仪器,传统的显微硬度计一般使用测微目镜,测出一个方向上对角线的长度后,再手工旋转测微目镜到另一个方向测量.本设计利用.NET和DirectShow技术,开发了一种直接从CCD中捕获视频图像测量材料硬度的软件,使测量过程摆脱了对测微目镜的依赖,简化了测量过程,提高了测量精度.同时借助.NET对XML的强大支持,使测量结果和数据更易于网络共享.本软件的测试精度远小于所允许的误差范围,完全可以代替测微目镜使用,因而具有很高的实际应用价值.     

基于FPGA和线阵CCD的麦粒检测系统研究

为满足粮食安全性和麦粒等级划分的需求,本文提出了一种基于FPGA和线阵CCD的麦粒快速检测系统的设计方案。选用线阵CCD作为图像传感器采集麦粒图像信号,FPGA产生与控制整个系统时序,通过A/D对采集信号进行处理,并通过串口传输到上位机。结果表明,该设计能够实现对麦粒图像信息的采集、存储、处理及显示。本系统在麦粒图像数据的高速实时采集和处理上具有采集信号质量好、可靠性高、传输速率高等优点,并且具备良好的稳定性与抗噪性,在粮食监测中具有广泛的应用价值。     

基于光切图像处理的表面粗糙度检测系统

以光切法的测量原理为基础,应用传统双管光切显微镜、CCD摄像装置、虚拟仪器及图像处理技术开发了表面粗糙度检测系统.详述了系统的硬件构成原理和核心器件CCD的选用方法;应用虚拟仪器开发平台LabVIEW及其视觉应用功能开发出检测系统的软件程序,运用图像处理技术从光切显微图像中提取出表面轮廓信号计算粗糙度评定参数.该检测系统能够实现表面粗糙度的自动、快速、多参数测量,通过与触针式粗糙度仪进行测量对比实验,论证了该检测系统能达到满意的精度,测量范围是:0.4～40 μm.     

电力巡线机载多角度成像多源数据的采集和记录

提出了一套应用于电力巡线领域的数据采集实施方案,介绍了数据采集、记录系统的组成及工作原理,设计实现了如何同步存储图像信息及相关的姿态测量装置(POS)数据的方法,即主要利用统一的外触发信号、多线程技术实现3台电荷耦合器件（CCD）相机图像及POS数据的高速采集和存储,并通过采集卡开发工具——软件开发套件（SDK）开发的动态链接库实现图像数据与POS数据的实时对应。最后给出了整个采集和记录系统获取的部分电力线沿线的处理结果。     

基于低功耗微控制器的图像采集系统设计

为满足低成本低功耗发展需求,系统以TI公司推出的超低功耗混合信号微控制器MSP430为主控芯片,结合片内含有A/D转换功能图像传感器OV7670设计了一种低功耗微控制器图像采集系统。给出了系统的总体结构框图,采用图像传感器OV7670采集外部图像信息,并存储在先进先出存储器中,同时将图像数据通过微控制器传输到液晶屏进行显示。实验结果表明,本系统能成功实现图像信息的采集和输出显示,图像清楚,显示无失真。     

图像处理技术在电缆绝缘层参数测量系统中的应用

图像处理技术已应用于生产、生活的方方面面。设计了一种图像测量技术,成功应用于电线电缆绝缘层参数测量系统。第一步,标定显微镜放大倍数,通过CCD摄像头将电线电缆绝缘层切片图像采集到计算机中;第二步,进行数字图像处理,如中值波滤处理、二值化处理、基于相位信息的边缘检测处理等,得到绝缘层边缘图像;第三步,根据放大倍数求得绝缘层厚度等参数。测试结果表明,相对于原始测量方法,本系统能够快速精确地测量绝缘层参数。     

基于图像处理的孔系坐标的非接触测量系统研究

本文讲述了球面孔系坐标的测量,使用当今先进的光电技术和数字图像处理技术实现了非接触测量。该系统由以下部分组成：CCD摄像头、图像采集卡、步进电机、光学和机械部分及计算机系统。     

基于PCI总线的CCD数字相机采集系统设计

针对高速图像信号采集系统中数据传输量大的特点,提出了一种基于PCI总线的CCD数字相机采集系统的设计方法,给出了系统整体设计方案。采集系统以Camera Link和PCI总线为接口,结合FIFO、PCI9054和FPGA来实现计算机对CCD相机的设置和图像数据的采集。Camera link接口实现低压差分信号至TTL信号的转化和相机与图像采集卡之间的串行通信,PCI9054实现本地端与PCI端的桥接使用户接口设计简单,FIFO实现对高速采集后的海量数据进行缓存,FPGA实现整个系统的时序控制。这很好的解决了计算机与数字相机进行高速、大数据量传输的难题。     

基于机器视觉的馈线终端单元插口状态自动识别系统研究

针对不同类型馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit)检测中的插口状态自动识别问题,设计了基于机器视觉的FTU插口状态自动识别系统。该系统由工控机,图像采集处理模块和工业机器人组成,通过CCD相机与图像采集卡采集并处理图像,应用了中值滤波、灰度化、畸变矫正、相机标定等图像处理环节简化计算的方法,提出了FTU航插口的位置和角度偏差计算方法以及FTU插口视觉特征增强方法。上述方法解决了FTU自动化检测流程中插口识别准确性差、效率低等问题,提高了检测作业的自动化程度,降低了人工带电作业的安全隐患。     

交流接触器开关电弧的图像采集与处理

综合利用计算机视觉技术、光电子技术、CCD(Charge Coupled Device)高速成像技术和计算机图像处理技术研制了一种集图像采集、传输、存储、处理于一体的新型电弧图像高速采集系统,利用该系统可拍摄到低压电器开关电弧从燃弧到灭弧的一系列图像。为有效地抑制噪声、提高信噪比,本文首先应用自适应中值滤波算法去除随机噪声,然后采用拉普拉斯掩模锐化算法突出图像的边缘和细节,使处理后的电弧运动图像边缘清晰可辨,从而适于对电弧直径变化进行分析计算。通过对处理后的电弧从燃弧到灭弧的一系列图像的分析理解,归纳出低压交流接触器分断电弧的燃弧过程的特点,且发现所得的电弧运动图像特征与电弧的大量仿真结果相一致。     

一种电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统

针对当前电能表电路板中元器件贴片异常现象,基于新型的计算机视觉技术、图像采集技术、识别技术、自动化控制技术,设计出了新型的电能表可信生产贴片环节采集验证方法和系统,对智能电能表PCB贴片信息进行采集、检测和异常判断。该研究将双六轴联动控制系统融入系统设计中,在空间范围内实现不同位置的电能表三维运动,利用CCD相机进行上下运动,在平面、侧面、三维等多角度扫描PCB贴片信息,对光源系统进行RGB三基色谐调智能调节,调整彩色CCD相机参数信息和运动控制系统定位信息,从而获取二元或者灰度水平光学成像图像,并利用标准模板库与电子元器件进行比对,通过大数据算法查询目标数据库,实现PCB贴片信息的判断。实验表明,所述研究的算法检测时间缩短了50%以上,正确率达到95%以上,大大提高了生产效率。     

基于FPGA的高速线阵CCD图像采集系统

针对传统采集方式不灵活的特点设计了一种以FPGA为控制核心的高速图像采集系统.该系统选用线阵CCD作为图像信号采集芯片,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过A/D对采集到的信号进行处理,最后通过以太网将信号传至上位机.此系统在图像数据的高速实时采集和处理上具有很大优势,且整体电路设计简单、直观、稳定、易修改,还具有设计灵活,传输速度快等特点.实验表明该系统可以有效地完成图像信号的采集,并且具备良好的稳定性与抗噪性.     

多点环境温湿度监测系统

设计了一种温湿度测量系统,该系统由单片机测量系统和计算机数据管理系统组成,可以对现场的温度、湿度进行实时采集,并通过串行口与计算机进行数据发送与接收。开发过程中吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。本系统最大优点为温湿度测量的精度已经达到了工业标准,成本低。该系统适用于气象、工业、农业等领域的温湿度监测。     

透镜中心误差测量系统

设计利用数字图像处理技术的新型透镜中心误差检测系统,对直接测量得到的图像进行编程处理,可节约人工检测的劳动强度和时间,并且有较高的稳定性和实用性.     

近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

针对Kodak的RGB三色线阵CCD-KLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统.系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输.这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点.实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值.