导读:本文包含了图像采集与预处理系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:FPGA,图像采集,图像预处理,灰度转化
图像采集与预处理系统论文文献综述
曲金秋,曹云峰,许蕾,丁萌,张洲宇[1]（2018）在《FPGA的视频流图像采集和预处理系统设计》一文中研究指出针对目前DSP、ARM等嵌入式处理器在图像处理上的不足,提出一种基于FPGA的视频流图像采集及预处理方案,实现了对图像信息的采集、灰度转化和缩比处理。本系统的设计过程分为叁个部分:图像采集、传输和VGA接口输出模块设计;图像灰度转化和缩比的预处理模块设计;各模块的处理器驱动配置。实验结果表明,本系统能以30fps的处理速度对图像进行预处理,并通过VGA接口将处理后的图像输出在显示器上,缩短了系统处理耗时,同时具有较高的灵活性和可扩展性。(本文来源于《单片机与嵌入式系统应用》期刊2018年10期）
杨珺鹏[2]（2018）在《LED封装过程智能化中的图像采集及预处理系统研究》一文中研究指出随着LED封装技术的发展,我国在LED下游产业已形成较大市场规模,但良品率瓶颈却难以突破。智能化的LED封装过程在现有工艺流程上增加了缺陷检测和过程回溯机制,当品质出现较大波动时,通过回溯缺陷产品的生产过程来定位并排除问题,以此提升LED良品率。缺陷检测和过程回溯机制运用了图像处理技术,面对高速产出的大批量LED产品,图像处理的实时性瓶颈成为了实现智能化生产的主要障碍。图像采集及预处理是图像处理、图像分析的前提,本文基于FPGA并行架构处理器,研究了图像采集及预处理操作的硬件加速实现,旨在提升缺陷检测和过程回溯机制的实时性。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种通过采集设备的VGA显示信号获取操作显示图像的通用方法,克服了因为LED封装设备缺乏数据接口,无法直接采集生产数据的困难;(2)研究了图像采集系统的技术方案,设计了以FPGA为核心控制器的VGA显示图像采集板卡和CMOS图像传感器采集板卡,分析了不足之处和改进方案;(3)研究了图像采集板卡的FPGA外设电路控制方案,采用Verilog语言实现了I2C控制器模块、图像采集模块、SDRAM控制器模块、串口控制器模块及图像显示模块。并通过Modelsim仿真验证了各模块的功能正确性;(4)研究了图像预处理算法的硬件实现原理,采用FPGA设计并验证了图像行缓存模块,高斯、中值滤波模块以及Roberts、Laplace、Sobel边缘检测算法模块;(5)提出了一种全并行结构的快速中值滤波电路和具有非极大值抑制功能的改进型Sobel边缘检测电路。并且优化了高斯滤波和Sobel边缘检测模块架构,降低了硬件逻辑资源消耗;(6)测试了各个图像预处理算法模块的硬件实现效果,评估了图像预处理算法在不同处理器上实现的时间消耗,通过运行时间对比结果体现了FPGA在图像处理应用中的实时性优势。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-07-09）
余小庆[3]（2018）在《用于汽车外观缺陷自动检测的图像采集及预处理系统研究》一文中研究指出在生产、运输过程中,汽车表面很容易产生各种外观缺陷,需要及时检测,而目前基本都是靠人工目测,因此亟需一种自动智能的检测系统。机器视觉检测是新兴检测技术,为汽车外观缺陷检测提供了很好的方向。本文研究了一套用于汽车外观缺陷自动检测的图像采集及预处理系统,为缺陷检测系统提供了系统平台、图像预处理技术和缺陷检测方法。主要内容如下:首先,在对系统技术要求分析和技术路线分析的基础上,对汽车图像采集系统进行了总体方案设计,对各系统硬件进行了选型,并对系统软件的功能和模块进行了划分。其次,研究了图像预处理算法,具体包括图像去噪、图像配准、图像边缘检测叁个方面。在图像去噪方面:详细分析了BM3D算法,然后本文将灰度均值法、比较结果记录法和小波域去噪法有效地结合使用,实现了对BM3D算法的改进,有效地降低了算法运算量;在图像配准方面:基于SURF图像配准,采用新的DAISY特征描述符代替了原SURF特征描述,用新的验证式随机kd树完成特征匹配,提出了一种基于改进的SURF_DAISY算法和验证式随机kd树的图像配准方法;在图像边缘检测方面:分析了基于小波变换模极大值的边缘检测法和基于新型形态学边缘检测法,最后将两种算法融合起来,提出一种融合小波变换和新型形态学的含噪图像边缘检测法。最后,搭建了系统硬件,编制了系统软件,并进行了部分车身的缺陷检测试验。试验结果验证了系统硬件和软件的可行性和本文图像预处理算法的有效性,整个系统达到了技术要求,为后续的缺陷自动检测系统提供了良好的系统平台和技术支持。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01）
李艳婷[4]（2017）在《基于FPGA的视频图像采集与预处理系统设计》一文中研究指出图像的高速采集与实时处理在国防军事、工业控制、安全防控等领域具有十分重要的应用价值。而现场可编程门阵列(FPGA)以其集成度高、应用灵活、设计周期短、开发成本低等特点,广泛地应用在视频图像采集与处理领域。FPGA的并行处理能力与流水线作业能显着地提高视频图像处理的速度,因此基于FPGA的系统设计成为图像采集与处理领域的主流解决方案。首先确定了基于FPGA的视频图像采集与预处理系统的设计方案。系统主要由图像采集和图像预处理两大部分组成。在图像采集部分中,CCD图像传感器输出模拟CVBS信号,经视频解码芯片ADV7181B将模拟信号转换成数字信号,再通过视频解码模块将其解码成CCIR656 YCbCr4:2:2格式的数据信号,然后利用乒乓操作轮流的存储在两片SDRAM中。在图像预处理部分中,详细论述了 Sobel边缘检测算法和形态学滤波算法的运算原理,以及图像边缘检测与轮廓提取的实现方法,采用色度空间转换将YCbCr4:2:2格式数据转换成RGB格式通过VGA接口显示。使用VerilogHDL完成基于FPGA的I2C配置模块、视频解码模块、SDRAM控制模块、图像预处理模块、VGA显示接口模块等硬件电路设计。在Modelsim中对各个模块进行了仿真验证,然后将这些模块构成的系统顶层设计文件,经Altera公司的Quartus Ⅱ 13.0环境编译后,下载到开发板进行实验,结果证明了设计方案的可行性和正确性,达到预期的设计目的。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30）
马俊[5]（2015）在《基于FPGA的实时图像采集与预处理系统研究》一文中研究指出近年来随着高铁的快速发展,高铁的安全性也愈发受到人们重视。高铁的高速度、高密度运行增加了钢轨表面的磨耗,造成钢轨表面凹凸不平,影响列车平稳运行,甚至可能导致脱轨造成安全事故。铁路部门往往是采用人工检测的方式对钢轨进行定期检查,这种方式效率低下,实时性低,铁路工人不能及时更换钢轨。本文设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时钢轨图像采集与预处理系统研究,作为钢轨轮廓检测系统的前端系统。课题充分利用FPGA的并行数据处理能力强和逻辑资源丰富等特点实现实时钢轨图像采集,并对其进行处理,供上层系统做进一步识别检测,从而弥补人工检测的缺点。在学习相关视频图像理论基础上,设计系统总体方案,采用FPGA的顶层设计思想,即在QuartusⅡ中从顶层到底层利用VerilogHDL编程语言设计各功能模块,主要包括视频图像采集模块、读写模块、视频图形阵列(VGA)模块等,同时采用中值滤波算法和Sobel边缘检测算法对视频图像进行预处理操作,去除噪声干扰,提取出钢轨轮廓等有效信息,最后对系统进行实验调试和性能分析,将实时采集并经过预处理后的视频图像显示到VGA显示器中。最终VGA显示器的实验结果表明,系统能够实现视频图像的实时采集,并且快速提取出钢轨边缘轮廓,有效滤除噪声干扰,实现视频图像的预处理。通过性能分析比对,系统具有低成本、低功耗、高速度、灵活性强等特点,且系统实时性高,扩展性强,能够满足课题对于功能和速度的需求,具有很大的应用参考价值。(本文来源于《西南交通大学》期刊2015-05-01）
马超[6]（2014）在《基于FPGA的多通道视频图像采集预处理系统设计》一文中研究指出据统计，全国每年因电晕现象而造成的电能消耗超过了21亿kW.h，是电能消耗的主要原因之一。同时，电晕的辉光放电会干扰周围的通讯设备，影响通讯质量，严重的电晕现象甚至可能导致火灾等安全事故，从而造成不可估量的损失。准确及时的探测出电晕现象及其发生的位置，从而采取相应的补救措施，可以有效的降低其造成的损失。为此，本文构建了一套FPGA+DSP架构的视频图像电晕探测系统，并且实现了FPGA部分的多通道视频图像采集预处理系统设计。首先根据系统的实际需求情况，提出了系统的性能指标，并且对系统的整体结构进行了设计。根据此结构设计了一套完整的硬件平台，以常用的视频信号的格式为标准，进行时序分析，使用Verilog语言完成了视频采集IP核、显示IP核和IIC控制器的设计，并且对DDR2、DMA和SRIO等工具和IP核进行调试和配置，完成了视频的采集、显示、存储和传输功能。此外，利用双口RAM高效的实现了一套形心定位算法，该算法能够以IP核的形式被调用，通过PLB总线与其它IP核（如视频采集核、显示核等）联系到一起，在嵌入式软核microblaze的控制下，构成一套完整的视频采集和预处理系统。最后对系统进行了整体测试和性能分析，验证了系统的正确性和指标完成情况。论文的创新之处是利用双口RAM高效的实现了形心提取算法，相比于普通的FPGA形心算法，该算法在降低了大量资源消耗的情况下，将算法效率提高了一倍，充分的体现了系统在预处理方面的优势。此外，多通道的视频图像采集预处理系统适合绝大多数的视频处理环境，通用性强，有很大的实用价值。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2014-11-01）
周亮[7]（2014）在《基于FPGA的工业图像采集及预处理系统设计》一文中研究指出近年来,FPGA因其超大规模、超高速的特点在工业生产过程监控、超高速信号处理和实时测控等领域中有着广泛应用。论文以民用工业设备领域的工业图像为研究对象,根据其易受光电噪声影响且边缘简单的特点,结合FPGA应用于工业图像采集和预处理领域的优势,提出了基于FPGA的工业图像采集与预处理系统设计方案。论文阐述了系统的设计思想与实现过程,其主要内容如下：(1)研究了系统硬件平台的设计方案。图像采集端,设计了CMOS图像传感器的驱动电路；系统控制端,完成了主板控制模块中FPGA、SDRAM、SRAM、FLASH等芯片的选型；图像显示端,设计了LCD显示驱动电路。(2)重点阐述了存储器接口设计实现。利用一片8Mbit的SRAM作为图像预处理阶段的缓存,通过FPGA的控制,实现了单片SRAM的乒乓操作；利用一片256Mbits的SDRAM作为图像显示的缓存,结合SDRAM内部的L-BANK实现了片内乒乓操作(3)详细论述了图像预处理算法。根据工业图像的特点,对图像预处理算法中的中值滤波算法和边缘检测算法进行了优化改进。提出了一种快速取得中值的方法,减少了所消耗的硬件资源,并提高了中值滤波的速度；根据需要进行边缘检测的工业图像特点,提出了一种简单有效的边缘检测算法,仅需简单的逻辑算法和很少的硬件资源即可有效检测出特定工业场合下工业图像的边缘。两种算法均采用流水线式设计,充分发挥了FPGA的优势。(4)实现了SOPC平台的搭建。结合NIOSII处理器,设计完成了SOPC(片上可编程系统),在系统设计过程中,配置系统各模块所需的参数,提高了系统的灵活性。论文最后,给出了系统整体性能优化方案并进行了实际测试,结果表明,设计的系统可实现工业图像的采集与显示并能进行简单的预处理,达到了预期研究目的。(本文来源于《东华理工大学》期刊2014-06-20）
李强,龚俊亮[8]（2012）在《基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统》一文中研究指出设计了一套基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统。从系统总体设计入手,介绍了系统设计原理和硬件电路的各个组成部分。针对当今靶场设备图像处理在有效去除图像脉冲噪声的同时也会破坏图像细节等缺陷,结合FPGA在并行结构和流水线操作方面的优势,提出了一种基于十字窗口的快速中值滤波算法在FPGA中实时实现的方法。该方法替换了靶场光学设备的高层次算法,节约了宝贵的处理时间。这种系统采用了模块化结构设计、流水线工作方式以及乒乓存储等多项技术。实验结果表明,该方法具有较强的噪声抑制能力,可提高整个系统的实时性,因而具有很高的实用价值。(本文来源于《红外》期刊2012年10期）
聂静[9]（2012）在《机场跑道异物检测系统的图像同步采集及预处理研究》一文中研究指出FOD(Foreign object Debris)，如石子、试飞飞机掉落下的小零件、散弹等不利于飞机安全飞行的外来物质，称为跑道外来异物，对其快速精确地检测是保障飞机安全飞行的重要措施之一。目前，国外已有成功研制出FOD检测系统的实例，主要通过毫米波雷达、图像技术实现对FOD的识别检测，但应用并不广泛。而国内跑道监测仍然依靠人力进行，人眼识别，检测时有降低飞机飞行流量和非实时监测的缺点，并存在安全隐患。军用机场飞机跑道异物检测系统利用现代化设备对机场道面进行视频图像监控，实时更新图像模板并与通过采集系统得到的当前图像进行对比，快速识别定位出道面外来异物，此方法快速、简便、定位正确率高，本文基于该系统的研究背景，分析研究了组成该系统的两个关键部分：图像的同步采集和预处理。图像同步采集利用采集设备从一段连续的视频流中有规律的截取需要的图像，采集设备主要由云台、摄像机和机架等组成。本文通过利用ATmega16L型号单片机控制云台的转动，并通过判断云台转过的角度来控制摄像机镜头的快门键，以此得到一组图像，经过反复试验、对比、调整单片机的程序，最终优化设计出一套可以很好实现云台转动平稳性、连贯性的算法，保证视频获得的平滑性和图像采集的实时、有效性等指标；图像的处理要求在误差范围内找出采集到的图像与上一幅模板的差异并标示，本文基于C++Builder平台对图像进行编程，由于该系统的采集设备为摄像机，其采集的图像容易受光照条件的影响，在不同的光照背景下采集的图像的灰度会有差异，因此图像的预处理主要是对图像的灰度进行增强、调整，使采集的图像经过处理后能更好的为后续图像匹配、识别所利用。本文完成了对军用机场机场跑道异物检测系统中图像同步采集和数字图像灰度处理模块的研究，其主要工作如下：1、利用ATmage16L单片机对驱动云台的步进电机进行调速控制，精准的控制云台的转动，并通过与编码器的通信确定采集图像的时间间隔，编写控制程序并经过反复试验使获得的当前图像与模板之间具有很高的匹配度。2、针对机场道面的特殊环境，基于C++Builder6平台，利用多种图像灰度处理算法处理在不同光照环境下得到的图像，并将处理效果图进行对比分析，找到各光照环境下最优的图像灰度处理算法；(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）
李辉[10]（2012）在《图像采集与预处理系统设计及FPGA实现》一文中研究指出随着图像采集、处理技术以及电子技术的不断发展和日趋成熟,图像采集系统被广泛应用于图像模式识别、远程监控、工业控制以及相关的军事领域,已经成为了该领域的研究热点。随着ASIC、DSP以及FPGA器件的发展及应用,图像采集系统获取了一些新的技术途径,基于FPGA的图像采集系统成为了当前图像处理领域的发展趋势。本文首先对图像采集与处理系统的国内外研究现状进行了分析,介绍了图像采集系统的设计构架,在此基础上提出了本文采用的基于FPGA的图像采集与预处理系统的总体设计思路和方案。其次,重点对图像预处理技术中的中值滤波算法和均值滤波算法进行了研究和对比分析。本文对图像采集与预处理系统的硬件电路设计进行了详细阐述,给出了系统硬件电路设计总体及各部分电路设计方法及具体电路,包括了图像采集电路设计、图像存储电路设计、图像预处理电路设计、图像显示电路设计以及系统电源电路设计。对FPGA内部功能模块设计进行了研究,在给出图像采集与预处理系统内部功能框图的基础上,对各部分主要功能模块的实现方法进行了详细阐述,包括了图像采集模块、图像缓存模块、VGA显示模块、中值滤波模块、均值滤波模块以及滤波控制模块等。对主要功能模块进行了仿真,验证了其功能的正确性。对图像预处理技术中的中值滤波算法和均值滤波算法,通过SignalTapⅡ在线调试、Matlab仿真、Modelsim仿真相结合的方法,对其滤波性能进行了仿真验证,并对比分析了两种滤波算法的实际效果。最后讨论了该课题研究中尚存在的一些问题以及今后进一步研究的方向。(本文来源于《太原理工大学》期刊2012-05-01）
图像采集与预处理系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着LED封装技术的发展,我国在LED下游产业已形成较大市场规模,但良品率瓶颈却难以突破。智能化的LED封装过程在现有工艺流程上增加了缺陷检测和过程回溯机制,当品质出现较大波动时,通过回溯缺陷产品的生产过程来定位并排除问题,以此提升LED良品率。缺陷检测和过程回溯机制运用了图像处理技术,面对高速产出的大批量LED产品,图像处理的实时性瓶颈成为了实现智能化生产的主要障碍。图像采集及预处理是图像处理、图像分析的前提,本文基于FPGA并行架构处理器,研究了图像采集及预处理操作的硬件加速实现,旨在提升缺陷检测和过程回溯机制的实时性。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种通过采集设备的VGA显示信号获取操作显示图像的通用方法,克服了因为LED封装设备缺乏数据接口,无法直接采集生产数据的困难;(2)研究了图像采集系统的技术方案,设计了以FPGA为核心控制器的VGA显示图像采集板卡和CMOS图像传感器采集板卡,分析了不足之处和改进方案;(3)研究了图像采集板卡的FPGA外设电路控制方案,采用Verilog语言实现了I2C控制器模块、图像采集模块、SDRAM控制器模块、串口控制器模块及图像显示模块。并通过Modelsim仿真验证了各模块的功能正确性;(4)研究了图像预处理算法的硬件实现原理,采用FPGA设计并验证了图像行缓存模块,高斯、中值滤波模块以及Roberts、Laplace、Sobel边缘检测算法模块;(5)提出了一种全并行结构的快速中值滤波电路和具有非极大值抑制功能的改进型Sobel边缘检测电路。并且优化了高斯滤波和Sobel边缘检测模块架构,降低了硬件逻辑资源消耗;(6)测试了各个图像预处理算法模块的硬件实现效果,评估了图像预处理算法在不同处理器上实现的时间消耗,通过运行时间对比结果体现了FPGA在图像处理应用中的实时性优势。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
图像采集与预处理系统论文参考文献
[1].曲金秋,曹云峰,许蕾,丁萌,张洲宇.FPGA的视频流图像采集和预处理系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用.2018
[2].杨珺鹏.LED封装过程智能化中的图像采集及预处理系统研究[D].华南理工大学.2018
[3].余小庆.用于汽车外观缺陷自动检测的图像采集及预处理系统研究[D].南京航空航天大学.2018
[4].李艳婷.基于FPGA的视频图像采集与预处理系统设计[D].西安理工大学.2017
[5].马俊.基于FPGA的实时图像采集与预处理系统研究[D].西南交通大学.2015
[6].马超.基于FPGA的多通道视频图像采集预处理系统设计[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2014
[7].周亮.基于FPGA的工业图像采集及预处理系统设计[D].东华理工大学.2014
[8].李强,龚俊亮.基于FPGA的实时红外图像采集与预处理系统[J].红外.2012
[9].聂静.机场跑道异物检测系统的图像同步采集及预处理研究[D].吉林大学.2012
[10].李辉.图像采集与预处理系统设计及FPGA实现[D].太原理工大学.2012