掃描白光干涉法(Scanning white light interferometry,SWLI)測(cè)量物體表面微觀三維形貌在對(duì)斷口表面進(jìn)行檢測(cè)上具有潛在的應(yīng)用前景。通過對(duì)斷口表面進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)存在大量的裂縫和凸起,這些不規(guī)則的形狀會(huì)給斷口表面原始形貌的恢復(fù)帶來嚴(yán)重的干擾。本文提出采用基于廣義高斯分布模型的小波分析法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分解和統(tǒng)計(jì),但復(fù)雜的運(yùn)算將提升系統(tǒng)的功耗,增加系統(tǒng)的體積,降低整個(gè)系統(tǒng)的靈活性,且造成系統(tǒng)無法實(shí)時(shí)的進(jìn)行信號(hào)的采集傳輸和處理。因此需要對(duì)整個(gè)硬件資源進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,提升整個(gè)系統(tǒng)的靈活性。本文采用可編程邏輯控制器件進(jìn)行設(shè)計(jì),將整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)序控制和邏輯運(yùn)算交給FPGA進(jìn)行處理,提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率,降低其功耗,保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定而有序的運(yùn)行。同時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)也適用于物體表面質(zhì)量檢測(cè),物體識(shí)別,文物掃描,機(jī)器人導(dǎo)航,醫(yī)療掃描等科學(xué)研究領(lǐng)域。本文采用廣義高斯分布模型對(duì)斷口表面白光干涉信號(hào)在同層內(nèi)的小波系數(shù)分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),通過估計(jì)得出每層小波變換后小波系數(shù)所對(duì)應(yīng)的形狀參數(shù)和尺度參數(shù),計(jì)算推導(dǎo)出每組參數(shù)所對(duì)應(yīng)的閾值,然后將得出的閾值分別代入至軟硬閾值函數(shù)或進(jìn)一步改進(jìn)的閾值函... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀
        1.2.1 干涉信號(hào)去噪算法的研究
        1.2.2 小波去噪算法硬件實(shí)現(xiàn)
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 小波理論與去噪算法的研究
    2.1 小波變換的理論及相關(guān)概念
        2.1.1 連續(xù)小波變換
        2.1.2 離散小波變換
        2.1.3 小波多尺度分辨率的分析
        2.1.4 小波在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用
    2.2 信號(hào)噪聲和相關(guān)模型
        2.2.1 噪聲特性分類
        2.2.2 噪聲模型分類
    2.3 小波自適應(yīng)閾值去噪
        2.3.1 閾值確定方法
        2.3.2 閾值函數(shù)確定方法
        2.3.3 影響小波去噪算法的其它因素
    2.4 信號(hào)去噪質(zhì)量的評(píng)估
        2.4.1 主觀評(píng)價(jià)方法
        2.4.2 客觀評(píng)價(jià)方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 小波去噪模塊理論模型的建立和仿真
    3.1 閾值和閾值函數(shù)
        3.1.1 常用的閾值處理方法
        3.1.2 閾值函數(shù)的理論仿真
    3.2 小波系數(shù)的選取
        3.2.1 模型的分類
        3.2.2 斷口表面白光干涉數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)和建模
    3.3 基于廣義高斯分布的白光干涉信號(hào)處理方法
        3.3.1 橫向?qū)觾?nèi)模型的分析
        3.3.2 形狀參數(shù)和尺度參數(shù)
        3.3.3 橫向模型去噪算法的比較
    3.4 小波縱向閾值分析和對(duì)比
    3.5 本章小節(jié)
第4章 小波變換的FPGA實(shí)現(xiàn)
    4.1 提升小波變換的理論
        4.1.1 第二代小波算法的基本原理
        4.1.2 提升 5/3 小波變換
    4.2 FPGA概述
        4.2.1 verilog語言
        4.2.2 開發(fā)環(huán)境
        4.2.3 FPGA硬件資源
    4.3 小波變換的架構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.1 硬件小波閾值濾波的理論模型
        4.3.2 存儲(chǔ)資源的優(yōu)化
        4.3.3 硬件實(shí)現(xiàn)小波去噪模塊的RTL視圖
    4.4 本章小節(jié)
第5章 白光干涉檢測(cè)信號(hào)處理系統(tǒng)
    5.1 小波閾值濾波模塊的設(shè)計(jì)
        5.1.1 白光干涉信號(hào)的小波變換算法模塊
        5.1.2 小波模塊的測(cè)試和仿真
    5.2. SDRAM接口模塊的設(shè)計(jì)
        5.2.1 IC42S16400F芯片的介紹
        5.2.2 SDRAM驅(qū)動(dòng)模塊狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)
        5.2.3 SDRAM接口模塊的測(cè)試和仿真
    5.3. SDRAM控制模塊的設(shè)計(jì)
        5.3.1 SDRAM控制器的架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.3.2 SDRAM控制器中跨時(shí)鐘域的處理
        5.3.3 SDRAM控制模塊的時(shí)序仿真
    5.4. VGA模塊的設(shè)計(jì)
        5.4.1 VGA驅(qū)動(dòng)接口的設(shè)計(jì)
        5.4.2 VGA時(shí)序仿真
    5.5 CCD模塊
    5.6 異步FIFO控制模塊的設(shè)計(jì)
        5.6.1 異步FIFO的信號(hào)列表
        5.6.2 異步FIFO的實(shí)現(xiàn)的功能
        5.6.3 異步FIFO的時(shí)序仿真
    5.7 整個(gè)系統(tǒng)所搭建的RTL視圖介紹
    5.8 結(jié)果分析
    5.9 本章小節(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 本文的工作總結(jié)
    6.2 課題的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后期工作的展望
參考文獻(xiàn)
附錄
科研工作情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]基于FPGA的DDR2 SDRAM控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余坦秀.西安電子科技大學(xué) 2014
[3]隨機(jī)散射表面掃描白光干涉信號(hào)的蒙特卡羅模擬[D]. 劉玉芳.南昌航空大學(xué) 2014
[4]基于貝葉斯估計(jì)的金屬斷口表面白光干涉檢測(cè)信號(hào)去噪研究[D]. 王衛(wèi)紅.南昌航空大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：2947690