本文關(guān)鍵詞：基子X射線線陣掃描的面陣成像系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： X射線成像 焊縫檢測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 圖像處理

【摘要】：X射線成像技術(shù)是目前工業(yè)檢測(cè)焊縫質(zhì)量的常用方法之一,以其受照劑量小、實(shí)時(shí)性好、圖像存儲(chǔ)及處理方便等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用,因此針對(duì)X射線數(shù)字化成像系統(tǒng)進(jìn)行研究,具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文首先介紹了X射線成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,明確了本文的研究目標(biāo)和意義。提出基于X射線線陣掃描的面陣成像系統(tǒng)方案,采用FPGA作為主處理器完成線陣探測(cè)器圖像采集、A/D轉(zhuǎn)換時(shí)序驅(qū)動(dòng)等工作,數(shù)據(jù)緩存和發(fā)送通過FPGA內(nèi)部雙口RAM實(shí)現(xiàn)。在充分考慮通用性和擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)采用分層結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想,按功能實(shí)現(xiàn)劃分為信號(hào)采集層、系統(tǒng)控制層、運(yùn)動(dòng)掃描層。本設(shè)計(jì)主要包括硬件電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)。硬件電路部分詳細(xì)給出了各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)原理,提出了相應(yīng)的抗干擾措施；程序部分詳細(xì)說明了FPGA各個(gè)功能模塊的工作原理,使用Verilog HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)FPGA各個(gè)模塊的功能要求,并給出仿真或?qū)崪y(cè)結(jié)果。最后,本文針對(duì)焊縫圖像進(jìn)行了背景去除、邊緣檢測(cè)等處理,處理結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)對(duì)焊縫的焊接質(zhì)量評(píng)估,滿足了設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：X射線成像 焊縫檢測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG441.7;O434.19
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景和意義10
• 1.2 X射線成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 研究?jī)?nèi)容11-14
• 1.3.1 主要研究工作11-12
• 1.3.2 章節(jié)安排12-14
• 第二章 X射線成像系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)14-22
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析14-15
• 2.2 器件選型15-19
• 2.2.1 X射線探測(cè)器芯片選型15-16
• 2.2.2 主控芯片選型16-17
• 2.2.3 A/D轉(zhuǎn)換芯片選型17-18
• 2.2.4 FPGA外圍配置芯片選型18-19
• 2.3 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)19
• 2.4 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-22
• 第三章 X射線成像系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)22-38
• 3.1 電源管理電路設(shè)計(jì)22-24
• 3.2 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)24-29
• 3.2.1 線陣探測(cè)芯片外圍電路設(shè)計(jì)25-26
• 3.2.2 高速A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)26-27
• 3.2.3 接口電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.4 信號(hào)采集電路硬件測(cè)試28-29
• 3.3 FPGA主控電路設(shè)計(jì)29-35
• 3.3.1 構(gòu)建FPGA最小系統(tǒng)29-31
• 3.3.2 FPGA與其他模塊接口電路設(shè)計(jì)31-34
• 3.3.3 FPGA主控電路硬件測(cè)試34-35
• 3.4 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.5 硬件電路抗干擾設(shè)計(jì)36-37
• 3.6 本章小結(jié)37-38
• 第四章 X射線成像系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)38-54
• 4.1 系統(tǒng)功能方案設(shè)計(jì)38-39
• 4.2 主控FPGA模塊設(shè)計(jì)39-48
• 4.2.1 ISE開發(fā)環(huán)境39-40
• 4.2.2 XB8804時(shí)序驅(qū)動(dòng)模塊程序?qū)崿F(xiàn)及仿真40-43
• 4.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器模塊的程序?qū)崿F(xiàn)及仿真43-46
• 4.2.4 雙口RAM緩存模塊的程序?qū)崿F(xiàn)及仿真46-48
• 4.3 運(yùn)動(dòng)掃描控制模塊設(shè)計(jì)48-49
• 4.4 網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)49-50
• 4.5 板級(jí)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)50-52
• 4.6 可見光模擬實(shí)驗(yàn)52-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 第五章 圖像處理與算法實(shí)現(xiàn)54-58
• 5.1 焊縫背景去除54-55
• 5.2 氣孔類焊縫缺陷提取55-56
• 5.3 本章小結(jié)56-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果66-67
• 附件67

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