| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题来源及研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.1.2 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 视觉测量技术概述 | 第12-14页 |
| 1.3 视觉测量技术研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 结构光视觉测量研究现状 | 第14-16页 |
| 1.3.2 FPGA技术在视觉领域的应用与发展 | 第16-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 线结构光视觉测量搭建 | 第19-31页 |
| 2.1 激光三角法测量原理 | 第19-22页 |
| 2.1.1 直射式激光三角法 | 第19-20页 |
| 2.1.2 斜射式激光三角法 | 第20-21页 |
| 2.1.3 直射和斜射式测量方案对比 | 第21-22页 |
| 2.2 视觉测量系统建模 | 第22-27页 |
| 2.2.1 测量系统坐标系建立 | 第22-23页 |
| 2.2.2 相机成像建模 | 第23-26页 |
| 2.2.3 测量系统建模 | 第26-27页 |
| 2.3 系统参数分析 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 结构光图像处理算法研究及FPGA硬件实现 | 第31-55页 |
| 3.1 FPGA高层次综合(HLS)设计和处理算法解析 | 第31-35页 |
| 3.1.1 高层次综合概述 | 第31-33页 |
| 3.1.2 结构光图像处理软硬件功能划分 | 第33-35页 |
| 3.2 结构光图像预处理算法研究 | 第35-38页 |
| 3.3 结构光中心提取 | 第38-43页 |
| 3.3.1 结构光中心提取算法研究 | 第38-40页 |
| 3.3.2 基于骨架细化和形态学运算的中心提取算法研究 | 第40-42页 |
| 3.3.3 光条中心提取实验 | 第42-43页 |
| 3.4 基于HLS的FPGA算法移植 | 第43-53页 |
| 3.4.1 可综合视频库移植和处理构架 | 第43-44页 |
| 3.4.2 FPGA算法移植和优化 | 第44-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-55页 |
| 第4章 结构光测量系统总体方案 | 第55-71页 |
| 4.1 测量系统总体构成 | 第55-56页 |
| 4.2 系统硬件选型 | 第56-59页 |
| 4.2.1 相机、镜头参数计算 | 第56-57页 |
| 4.2.2 线结构光发生器选取 | 第57页 |
| 4.2.3 FPGA板卡选型 | 第57-59页 |
| 4.3 FPGA图像处理硬件系统搭建 | 第59-67页 |
| 4.3.1 图像采集IP设计 | 第60-64页 |
| 4.3.2 接口转换和数据搬移IP移植 | 第64-66页 |
| 4.3.3 FATFS文件系统移植和图像处理IP的集成 | 第66-67页 |
| 4.4 系统测量软件开发 | 第67-70页 |
| 4.4.1 软件总体布局 | 第68-69页 |
| 4.4.2 灰度阈值与Hessian矩阵光条中心阈值求解 | 第69-70页 |
| 4.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第5章 视觉系统测量试验和误差分析 | 第71-81页 |
| 5.1 系统标定 | 第71-74页 |
| 5.1.1 标定步骤 | 第71-73页 |
| 5.1.2 标定结果 | 第73-74页 |
| 5.2 系统测量实验 | 第74-80页 |
| 5.2.1 一维深度测量试验 | 第74-77页 |
| 5.2.2 曲面测量实验 | 第77-80页 |
| 5.3 测量误差分析 | 第80页 |
| 5.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 第6章 结论和展望 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
