由于這幾年國際恐怖組織不斷地對公共安全造成威脅,國內(nèi)外對公共場合的安全保障有了越來越高的需求,X射線安檢機作為使用最普遍的安全檢查設備被大量應用在各個主要的公共場所。傳統(tǒng)的安檢機主要由光電傳感器、射線源、探測器、控制板、采集板和上位機構(gòu)成,硬件結(jié)構(gòu)復雜,成本較高。安檢機體系結(jié)構(gòu)的設計在實現(xiàn)安全檢查的性能要求的同時,還要實現(xiàn)低功耗和低成本的需求。本課題選用Altera公司的Cyclone V SE系列的SoC FPGA芯片實現(xiàn)邏輯控制、圖像處理和數(shù)據(jù)傳輸操作。將傳統(tǒng)安檢機中采集板和控制板的功能集成到SoC FPGA芯片上來實現(xiàn),從而減少了系統(tǒng)的硬件成本,降低了系統(tǒng)功耗。在安檢圖像處理方面提出了兩種方案標記安檢圖像中灰度值最小的區(qū)域,從而標記出可能存在危險物品的區(qū)域,輔助操作人員對安檢圖像進行辨識,使安全檢查更加的智能、高效、便捷。為了更多更好的實現(xiàn)圖像處理算法的集成,在SoC FPGA芯片的FPGA端實現(xiàn)安檢機中圖像處理算法的硬件移植與開發(fā),充分發(fā)揮了FPGA的并行處理能力。 

【文章來源】：北華航天工業(yè)學院河北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)工作原理示意圖

圖 2.2 X 光機工作原理圖測器的工作原理器的主要功能是將 X 射線轉(zhuǎn)換為微弱的電流信號。探測器晶體分為高用于采集不同能譜的 X 射線，常規(guī)上從形狀區(qū)分，中間凸起較高的探測器晶體，凸起較低為低能探測器晶體。探測器晶體進行安裝時需要保線的必須是低能晶體一端，高能晶體安裝在低能晶體下面。系統(tǒng)采用的型排列，與 X 射線發(fā)射器安裝在對角位置，X 射線發(fā)射器發(fā)出的 X 射線橫斷面。該設計避免了掃描死角，可以檢查到通道內(nèi)通過的物品的任何據(jù)采集與控制模塊的工作原理線安檢機的數(shù)據(jù)采集模塊由模擬板和數(shù)字板兩部分組成，其作用是將探信號轉(zhuǎn)換成 16 位數(shù)字圖像信號，然后通過外部通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給塊的輸入為 24V 直流電源、探測器信號以及 USB 格式的控制命令，輸16 位圖像數(shù)據(jù)。模擬板的主要作用為放大由探測器晶體傳輸進的微弱電電流信號可以進行傳輸。數(shù)字板的作用為將模擬板傳輸至的模擬電流信

北華航天工業(yè)學院碩士學位論文到一塊 SoC FPGA 芯片上來實現(xiàn)，其中在硬件處理器系統(tǒng)（Hard Processor System，HPS）實現(xiàn)邏輯控制以及數(shù)據(jù)傳輸，在 FPGA 端實現(xiàn)數(shù)據(jù)排序及圖像處理。當光障被進入檢測通道的待檢測物品遮住時，發(fā)送檢測信號至 SoC FPGA 芯片的 HPS端，HPS 根據(jù)所述檢測信號，生成并發(fā)送觸發(fā)信號至射線源，射線源根據(jù)觸發(fā)信號生成 X射線，探測器根據(jù) X 射線生成電信號，經(jīng)過 A/D 處理后將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給 SoC FPGA 芯片的 FPGA 端進行排序處理，接著在 FPGA 端對排序后的安檢圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理操作，處理完的數(shù)據(jù)通過 FPGA 與 HPS 之間的 AXI 橋接傳遞給 HPS 端進行成像顯示，HPS將處理好的安檢圖像通過 HDMI 接口或者 VGA 接口發(fā)送給顯示器顯示，安檢員可以通過鼠標和鍵盤選擇合適的安檢圖像進行顯示。其基本工作原理如圖 2.3 所示。

【參考文獻】：
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