| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第13-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第13-14页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第15页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第15-17页 |
| 第二章 相关技术及平台介绍 | 第17-26页 |
| 2.1 硬件开发平台介绍 | 第17-18页 |
| 2.1.1 FPGA选型分析 | 第18页 |
| 2.2 FPGA技术简介 | 第18-19页 |
| 2.3 图像分割的主要方法 | 第19-21页 |
| 2.3.1 基于阈值的图像分割方法 | 第19页 |
| 2.3.2 基于边缘的图像分割方法 | 第19-20页 |
| 2.3.3 基于区域的分割方法 | 第20-21页 |
| 2.3.4 其他分割方法 | 第21页 |
| 2.4 适合田间作物的分割算法 | 第21-25页 |
| 2.4.1 田间作物的超绿特征提取算法 | 第21-23页 |
| 2.4.2 OTSU自适应阈值分割 | 第23-24页 |
| 2.4.3 中值滤波 | 第24-25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第三章 系统功能模块的设计 | 第26-41页 |
| 3.1 系统总体设计 | 第26-27页 |
| 3.2 摄像头简介 | 第27-28页 |
| 3.2.1 OV7725 摄像头简介 | 第27页 |
| 3.2.2 OV7725 寄存器简介 | 第27-28页 |
| 3.3 摄像头寄存器配置接口的设计 | 第28-32页 |
| 3.3.1 摄像头传感器接口 | 第28-30页 |
| 3.3.2 SCCB初始化时序 | 第30-31页 |
| 3.3.3 SCCB总线控制器的设计 | 第31-32页 |
| 3.4 图像传感器接口IP核设计 | 第32-36页 |
| 3.4.1 视频采集编码 | 第33-35页 |
| 3.4.2 图像格式转换 | 第35-36页 |
| 3.5 图像驱动显示模块设计 | 第36-38页 |
| 3.5.1 HDMI图像显示 | 第36-38页 |
| 3.5.2 视频时序 | 第38页 |
| 3.5.3 AXI-Stream Subset Converter模块 | 第38页 |
| 3.6 数据传输模块设计 | 第38-40页 |
| 3.6.1 VDMA IP核配置 | 第38-40页 |
| 3.7 本章小结 | 第40-41页 |
| 第四章 基于FPGA田间作物分割算法 | 第41-53页 |
| 4.1 硬件结构优化 | 第41-44页 |
| 4.1.1 内存结构设计 | 第41-42页 |
| 4.1.2 流水线优化 | 第42-44页 |
| 4.1.3 数组拆分优化 | 第44页 |
| 4.2 绿色特征提取的FPGA实现 | 第44-45页 |
| 4.2.1 绿色阈值计算模块 | 第45页 |
| 4.3 Canny边缘检测的FPGA实现 | 第45-47页 |
| 4.3.1 Canny总体算法流程 | 第45-46页 |
| 4.3.2 算法实现 | 第46-47页 |
| 4.4 中值滤波的FPGA实现 | 第47-49页 |
| 4.5 OTSU阈值分割的FPGA实现 | 第49-52页 |
| 4.5.1 田间图像像素灰度分级 | 第49-50页 |
| 4.5.2 目标和背景像素占比计算 | 第50-51页 |
| 4.5.3 目标和背景平均灰度值计算 | 第51页 |
| 4.5.4 类间方差计算 | 第51-52页 |
| 4.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 系统实现 | 第53-60页 |
| 5.1 视频通路的搭建 | 第53-56页 |
| 5.1.1 摄像头图像采集模块的设计实现 | 第54-56页 |
| 5.2 田间作物分割算法结果验证 | 第56-57页 |
| 5.3 软件与硬件实现对比 | 第57-58页 |
| 5.4 性价比分析 | 第58-59页 |
| 5.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第六章 总结与展望 | 第60-61页 |
| 6.1 总结 | 第60页 |
| 6.2 展望 | 第60-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 第七章 致谢 | 第65页 |