| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-15页 |
| 1.1.1 机器视觉和工业相机 | 第11-12页 |
| 1.1.2 智能工业相机 | 第12-13页 |
| 1.1.3 智能工业相机常用的嵌入式处理器 | 第13-15页 |
| 1.2 课题研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.1 智能工业相机的国内外发展现状 | 第15-16页 |
| 1.2.2 常用的嵌入式处理器在智能工业相机中的应用现状 | 第16页 |
| 1.3 提升智能工业相机性能的主要研究方向 | 第16-17页 |
| 1.4 课题研究意义及主要内容 | 第17-19页 |
| 1.4.1 课题研究意义 | 第17-18页 |
| 1.4.2 课题主要内容 | 第18-19页 |
| 2 智能工业相机整体设计与分析 | 第19-29页 |
| 2.1 光学成像模块 | 第19-21页 |
| 2.2 图像采集模块 | 第21-25页 |
| 2.3 FPGA图像控制处理模块 | 第25页 |
| 2.4 帧缓存模块 | 第25-26页 |
| 2.5 数据传输模块 | 第26-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 智能工业相机的电路设计与调试 | 第29-43页 |
| 3.1 硬件电路框架 | 第29页 |
| 3.2 各模块电路设计 | 第29-39页 |
| 3.2.1 电源电路设计 | 第29-31页 |
| 3.2.2 图像传感器外围电路设计 | 第31-32页 |
| 3.2.3 FPGA芯片外围电路设计 | 第32-36页 |
| 3.2.4 SDRAM电路设计 | 第36-38页 |
| 3.2.5 USB外围电路设计 | 第38-39页 |
| 3.3 工业相机PCB设计 | 第39-40页 |
| 3.4 系统硬件调试 | 第40-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-43页 |
| 4 智能工业相机软件系统开发与调试 | 第43-67页 |
| 4.1 FPGA软件系统开发 | 第43-58页 |
| 4.1.1 CMOS SENSOR的寄存器初始化 | 第44-46页 |
| 4.1.2 FPGA内部数据流控制和处理 | 第46-48页 |
| 4.1.3 视频数据捕获模块设计 | 第48页 |
| 4.1.4 视频数据流调整 | 第48-50页 |
| 4.1.5 SDRAM控制器的实现 | 第50-56页 |
| 4.1.6 USB写操作模块 | 第56-58页 |
| 4.2 USB软件系统开发 | 第58-64页 |
| 4.2.1 USB固件程序框架 | 第59页 |
| 4.2.2 Slavefifo模式传输的实现 | 第59-61页 |
| 4.2.3 USB设备驱动程序 | 第61-62页 |
| 4.2.4 USB总线数据捕捉 | 第62页 |
| 4.2.5 USB上位机调试分析软件的编写 | 第62-64页 |
| 4.3 系统测试结果 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 典型图像算法及其在智能工业相机FPGA中实现 | 第67-93页 |
| 5.1 色彩复原算法的改进与硬件实现 | 第67-79页 |
| 5.1.1 双线性插值 | 第68-69页 |
| 5.1.2 梯度相关性插值 | 第69-71页 |
| 5.1.3 适合FPGA实现的全梯度插值算法 | 第71-73页 |
| 5.1.4 算法的FPGA实现 | 第73-77页 |
| 5.1.5 实验结果对比 | 第77-79页 |
| 5.2 低照度视频图像增强 | 第79-84页 |
| 5.2.1 低照度视频增强算法 | 第79-80页 |
| 5.2.2 低照度视频图像增强算法的FPGA实现 | 第80-81页 |
| 5.2.3 实验测试结果 | 第81-84页 |
| 5.3 灰度图像的边缘检测 | 第84-91页 |
| 5.3.1 彩色图像到灰度图像的转换 | 第84页 |
| 5.3.2 灰度图像边缘检测 | 第84-85页 |
| 5.3.3 常用的边缘检测方法 | 第85页 |
| 5.3.4 Sobel边缘检测算法 | 第85-86页 |
| 5.3.5 Sobel边缘检测算法的FPGA实现 | 第86-89页 |
| 5.3.6 实验测试结果 | 第89-91页 |
| 5.4 本章小结 | 第91-93页 |
| 6 总结与展望 | 第93-95页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第93-94页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-99页 |
| 硕士期间申请专利 | 第99页 |