| 致谢 | 第7-8页 |
| 摘要 | 第8-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 绪论 | 第17-24页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 光学三维形貌测量技术概述 | 第17-19页 |
| 1.3 线结构光三维扫描技术发展现状 | 第19-20页 |
| 1.4 线结构光传感器信号处理系统的组成 | 第20-22页 |
| 1.5 论文的主要工作 | 第22-24页 |
| 第二章 线结构光传感器原理和总体方案设计 | 第24-35页 |
| 2.1 线结构光传感器原理 | 第24-26页 |
| 2.1.1 单点式激光三角法测量原理 | 第24-25页 |
| 2.1.2 线结构光扫描测量原理 | 第25-26页 |
| 2.2 线结构光传感器的总体设计方案 | 第26-28页 |
| 2.2.1 线结构光传感器的功能和指标 | 第26页 |
| 2.2.2 线结构光传感器系统的构成 | 第26-28页 |
| 2.3 系统主要芯片和器件介绍 | 第28-34页 |
| 2.3.1 FPGA核心处理器 | 第28-29页 |
| 2.3.2 FPGA设计的基本流程 | 第29页 |
| 2.3.3 图像传感器 | 第29-32页 |
| 2.3.4 系统存储芯片选择 | 第32-34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 线结构光传感器整体结构和硬件电路设计 | 第35-49页 |
| 3.1 系统总体框图 | 第35-36页 |
| 3.2 镜头的选择 | 第36-37页 |
| 3.3 CMOS外围电路设计 | 第37-39页 |
| 3.3.1 CMOS芯片电源设计 | 第38页 |
| 3.3.2 CMOS芯片外围电路连接 | 第38-39页 |
| 3.4 FPGA核心板设计 | 第39-45页 |
| 3.4.1 电源电路 | 第39-42页 |
| 3.4.2 时钟电路 | 第42-43页 |
| 3.4.3 复位电路 | 第43-44页 |
| 3.4.4 配置电路 | 第44页 |
| 3.4.5 图像缓存单元 | 第44-45页 |
| 3.5 接口电路设计 | 第45-48页 |
| 3.5.1 串口介绍 | 第46-47页 |
| 3.5.2 串口电路设计 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第四章 图像采集与存储的逻辑设计及验证 | 第49-69页 |
| 4.1 图像传感器的配置 | 第49-55页 |
| 4.1.1 I2C协议简介 | 第50-51页 |
| 4.1.2 MT9P031寄存器信息及配置流程介绍 | 第51-53页 |
| 4.1.3 I2C总线配置模块设计 | 第53-55页 |
| 4.2 图像采集模块设计 | 第55-58页 |
| 4.3 图像数据的缓存设计 | 第58-68页 |
| 4.3.1 异步FIFO的实现 | 第58-60页 |
| 4.3.2 SDRAM控制模块实现 | 第60-68页 |
| 4.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 线结构光中心线坐标提取及实验分析 | 第69-89页 |
| 5.1 FPGA图像处理概述 | 第69-71页 |
| 5.1.1 图像处理特点分析 | 第69-70页 |
| 5.1.2 线结构光光带图像特点分析 | 第70页 |
| 5.1.3 线结构光传感器图像处理过程 | 第70-71页 |
| 5.2 图像处理的FPGA实现 | 第71-82页 |
| 5.2.1 图像灰度化 | 第71-72页 |
| 5.2.2 图像滤波 | 第72-77页 |
| 5.2.3 阈值分割 | 第77-80页 |
| 5.2.4 中心坐标提取 | 第80-82页 |
| 5.3 数据上传模块设计 | 第82-84页 |
| 5.4 系统调试及实验 | 第84-88页 |
| 5.4.1 线结构光图像采集实验 | 第85页 |
| 5.4.2 线结构光图像处理实验 | 第85-86页 |
| 5.4.3 结构光条纹中心线提取精度评价 | 第86-87页 |
| 5.4.4 中心线坐标提取误差分析及解决办法 | 第87-88页 |
| 5.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 第六章 总结与展望 | 第89-91页 |
| 6.1 本文主要研究成果 | 第89页 |
| 6.2 不足及展望 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-94页 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 | 第94页 |