基于Zynq-7000的智能相機圖像處理工具研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-04-27 02:50
智能相機的應(yīng)用和發(fā)展能夠克服人工檢測存在的各種局限性,比如檢測速度慢、容易出現(xiàn)操作錯誤等。而且智能相機進行視覺檢測的應(yīng)用范圍廣,可以針對不同的檢測環(huán)境和檢測內(nèi)容設(shè)計特定的圖像檢測算法。圖像處理工具是智能相機實現(xiàn)檢測功能主要依賴的模塊,利用圖像處理工具可以實現(xiàn)特定環(huán)境、特定內(nèi)容的檢測,滿足各種實際需求。本文主要以Zynq-7000開發(fā)平臺為基礎(chǔ),利用計算機圖像處理技術(shù)進行智能相機的直方圖處理工具以及幾何形狀工具的設(shè)計與實現(xiàn),設(shè)計滿足實際應(yīng)用需要的圖像處理工具組件。本文主要的研究工作包括如下:(1)針對智能相機需要放大檢測目標細節(jié)信息的應(yīng)用,研究實現(xiàn)智能相機直方圖工具,主要包括利用圖像直方圖設(shè)計圖像均衡化算法實現(xiàn)圖像細節(jié)放大、圖像閾值分割算法實現(xiàn)圖像二值化兩種功能,并在PC端及ZC702開發(fā)平臺進行直方圖工具的功能驗證;(2)針對智能相機應(yīng)用場景中的常見幾何檢測,設(shè)計適用于智能相機的直線、圓、橢圓以及不規(guī)則物體檢測,在形狀檢測和識別的基礎(chǔ)上實現(xiàn)圖像幾何形狀的幾何量測量,并在PC端及ZC702開發(fā)平臺進行幾何檢測工具的功能驗證;(3)在ZC702實驗平臺上設(shè)計實驗驗證方式時,設(shè)計智能相機執(zhí)行...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3 本論文的研究工作以及內(nèi)容安排
1.3.1 研究工作
1.3.2 內(nèi)容安排
第二章 智能相機開發(fā)平臺及總體方案設(shè)計
2.1 智能相機開發(fā)平臺
2.1.1 Zynq-7000嵌入式開發(fā)平臺架構(gòu)
2.1.2 ZC702開發(fā)板
2.1.3 軟件開發(fā)環(huán)境
2.2 圖像處理工具總體方案設(shè)計
2.3 相機功能及參數(shù)的動態(tài)配置
2.3.1 相機作業(yè)文件的體系架構(gòu)
2.3.2 相機作業(yè)文件的設(shè)置與解析
2.4 開發(fā)流程
2.5 本章小結(jié)
第三章 智能相機直方圖工具設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 圖像灰度直方圖
3.2 基于直方圖的閾值分割
3.2.1 圖像閾值分割基本原理
3.2.2 基于直方圖的幾種閾值分割方法
3.2.3 算法功能驗證
3.3 基于直方圖的圖像均衡化
3.3.1 全局直方圖均衡化
3.3.2 自適應(yīng)直方圖均衡化(AHE)
3.3.3 限制對比度自適應(yīng)直方圖均衡化(CLAHE)
3.3.4 算法功能驗證
3.4 本章小結(jié)
第四章 智能相機幾何檢測工具設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 直線檢測
4.1.1 標準Hough變換(SHT)直線檢測
4.1.2 隨機Hough變換(RHT)直線檢測
4.1.3 PC端算法功能驗證
4.1.4 實驗平臺算法功能驗證
4.2 圓檢測
4.2.1 三點圓檢測法
4.2.2 Hough變換圓檢測
4.2.3 PC端算法功能驗證
4.2.4 實驗平臺算法功能驗證
4.3 橢圓檢測
4.3.1 橢圓檢測算法原理和步驟
4.3.2 PC端算法功能驗證
4.3.3 實驗平臺算法功能驗證
4.4 不規(guī)則物體的檢測
4.4.1 不規(guī)則待檢物體的凸包擬合
4.4.2 最小外接矩形檢測及長寬估計
4.4.3 PC端算法功能驗證
4.4.4 實驗平臺算法功能驗證
4.5 本章小結(jié)
第五章 墊片零件檢測與結(jié)果分析
5.1 實驗平臺搭建
5.2 墊片零件檢測的實驗方案
5.3 實驗檢測結(jié)果與分析
5.3.1 圓形墊片零件檢測
5.3.2 不規(guī)則墊片零件檢測
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
致謝
本文編號:3802715
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.3 本論文的研究工作以及內(nèi)容安排
1.3.1 研究工作
1.3.2 內(nèi)容安排
第二章 智能相機開發(fā)平臺及總體方案設(shè)計
2.1 智能相機開發(fā)平臺
2.1.1 Zynq-7000嵌入式開發(fā)平臺架構(gòu)
2.1.2 ZC702開發(fā)板
2.1.3 軟件開發(fā)環(huán)境
2.2 圖像處理工具總體方案設(shè)計
2.3 相機功能及參數(shù)的動態(tài)配置
2.3.1 相機作業(yè)文件的體系架構(gòu)
2.3.2 相機作業(yè)文件的設(shè)置與解析
2.4 開發(fā)流程
2.5 本章小結(jié)
第三章 智能相機直方圖工具設(shè)計與實現(xiàn)
3.1 圖像灰度直方圖
3.2 基于直方圖的閾值分割
3.2.1 圖像閾值分割基本原理
3.2.2 基于直方圖的幾種閾值分割方法
3.2.3 算法功能驗證
3.3 基于直方圖的圖像均衡化
3.3.1 全局直方圖均衡化
3.3.2 自適應(yīng)直方圖均衡化(AHE)
3.3.3 限制對比度自適應(yīng)直方圖均衡化(CLAHE)
3.3.4 算法功能驗證
3.4 本章小結(jié)
第四章 智能相機幾何檢測工具設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 直線檢測
4.1.1 標準Hough變換(SHT)直線檢測
4.1.2 隨機Hough變換(RHT)直線檢測
4.1.3 PC端算法功能驗證
4.1.4 實驗平臺算法功能驗證
4.2 圓檢測
4.2.1 三點圓檢測法
4.2.2 Hough變換圓檢測
4.2.3 PC端算法功能驗證
4.2.4 實驗平臺算法功能驗證
4.3 橢圓檢測
4.3.1 橢圓檢測算法原理和步驟
4.3.2 PC端算法功能驗證
4.3.3 實驗平臺算法功能驗證
4.4 不規(guī)則物體的檢測
4.4.1 不規(guī)則待檢物體的凸包擬合
4.4.2 最小外接矩形檢測及長寬估計
4.4.3 PC端算法功能驗證
4.4.4 實驗平臺算法功能驗證
4.5 本章小結(jié)
第五章 墊片零件檢測與結(jié)果分析
5.1 實驗平臺搭建
5.2 墊片零件檢測的實驗方案
5.3 實驗檢測結(jié)果與分析
5.3.1 圓形墊片零件檢測
5.3.2 不規(guī)則墊片零件檢測
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 未來展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
致謝
本文編號:3802715
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