目標(biāo)定位和識(shí)別是機(jī)器視覺(jué)研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目標(biāo)定位和識(shí)別應(yīng)用在生產(chǎn)線上,不僅能夠高效地實(shí)現(xiàn)工件檢測(cè)和篩選,而且能夠更好地掌控生產(chǎn)模式,有利于工業(yè)生產(chǎn)向智能化方向轉(zhuǎn)變。模板匹配作為目標(biāo)定位和識(shí)別操作的常用手段,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工件缺陷檢測(cè)和測(cè)量、目標(biāo)跟蹤等場(chǎng)合。但常用的模板匹配算法對(duì)于非線性光照、遮擋等敏感問(wèn)題,以及目標(biāo)存在旋轉(zhuǎn)、縮放的狀況,效果并不理想,不能應(yīng)用在復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。本論文研究了基于梯度矢量的邊緣特征匹配算法,利用圖像的邊緣能直接反映物體的輪廓和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息,以及對(duì)非線性光線不敏感的特性,匹配出物體位置。并基于Xilinx Zynq-7000平臺(tái),通過(guò)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法,將邊緣特征匹配算法進(jìn)行軟硬件拆分。其中邊緣檢測(cè)模塊在Zynq平臺(tái)的可編程邏輯部分實(shí)現(xiàn),模板訓(xùn)練模塊和圖像匹配模塊則在Zynq平臺(tái)的處理器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),并通過(guò)作業(yè)文件的方式動(dòng)態(tài)配置算法輸入的模板區(qū)域、搜索區(qū)域等相關(guān)配置參數(shù),具有較高的實(shí)用價(jià)值。本論文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）介紹了當(dāng)前常用的匹配方式,并詳細(xì)描述了算法匹配原理、圖像金字塔加速搜索原理以及旋轉(zhuǎn)、縮放情況下模板匹配的解決思路。（2）通... 

【文章來(lái)源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)
第二章 關(guān)鍵技術(shù)及算法總體設(shè)計(jì)
    2.1 Zynq-7000體系結(jié)構(gòu)
    2.2 Xilinx高層次綜合工具HLS
        2.2.1 VivadoHLS簡(jiǎn)介
        2.2.2 VivadoHLS設(shè)計(jì)流程
    2.3 模板匹配算法
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 基于灰度相關(guān)的模板匹配
        2.3.3 基于邊緣特征的模板匹配
    2.4 算法總體設(shè)計(jì)
        2.4.1 基于Zynq的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)
        2.4.2 算法設(shè)計(jì)流程
    2.5 本章小節(jié)
第三章 基于梯度矢量的邊緣特征匹配算法
    3.1 相似度量函數(shù)
    3.2 匹配速度優(yōu)化方法
        3.2.1 相似度量的提前終止條件
        3.2.2 圖像金字塔加速搜索
    3.3 圖像旋轉(zhuǎn)、縮放的自適應(yīng)問(wèn)題
        3.3.1 仿射變換
        3.3.2 旋轉(zhuǎn)和縮放的模板匹配
    3.4 匹配流程圖
    3.5 本章小結(jié)
第四章 算法硬件加速及參數(shù)動(dòng)態(tài)配置
    4.1 邊緣提取硬件加速
        4.1.1 VivadoHLS圖像數(shù)據(jù)處理開(kāi)發(fā)
        4.1.2 Sobel邊緣提取算法
        4.1.3 邊緣提取IP核設(shè)計(jì)
    4.2 相機(jī)參數(shù)動(dòng)態(tài)配置
        4.2.1 參數(shù)配置體系結(jié)構(gòu)
        4.2.2 用戶界面參數(shù)配置
        4.2.3 流水線參數(shù)配置
    4.3 本章小結(jié)
第五章 模板匹配算法軟件實(shí)現(xiàn)部分
    5.1 模板創(chuàng)建和訓(xùn)練
        5.1.1 處理設(shè)計(jì)
        5.1.2 非極大值抑制
        5.1.3 雙閾值檢測(cè)
        5.1.4 自適應(yīng)情況下模板創(chuàng)建
    5.2 圖像金字塔分層搜索策略
    5.3 整體匹配過(guò)程
    5.4 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析
    6.1 平臺(tái)搭建和調(diào)試效果
    6.2 抗干擾性能測(cè)試
        6.2.1 抗遮擋性能測(cè)試
        6.2.2 抗非線性光照干擾性能測(cè)試
    6.3 配時(shí)間實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 論文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙線性插值算法的縮放IP核設(shè)計(jì)[J]. 鄒學(xué)瑜,劉昌祿,胡敬營(yíng).  計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2017(01)
[2]基于XML遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 張娜,焦東來(lái),吳子杰,楊浩.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2016(05)
[3]XML文件在GigE相機(jī)中的應(yīng)用[J]. 趙建華,郭奔.  電子設(shè)計(jì)工程. 2015(12)
[4]機(jī)器視覺(jué)與應(yīng)用[J]. 郭靜,羅華,張濤.  電子科技. 2014(07)
[5]機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用綜述[J]. 張國(guó)福,沈洪艷.  電子技術(shù)與軟件工程. 2013(22)
[6]視覺(jué)動(dòng)態(tài)目標(biāo)識(shí)別研究進(jìn)展[J]. 徐成,鮑泓,張璐璐,劉偉.  北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]基于XML的風(fēng)電變流器監(jiān)控軟件配置信息存儲(chǔ)方法[J]. 周玲,葉樺,仰燕蘭,蘇雅,孟玉靜.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(S1)
[8]模糊圖像點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的亞像素精度離散化方法[J]. 梁敏,朱虹,歐陽(yáng)光振,劉薇.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2012(02)
[9]結(jié)合圖像特征和幾何特征的級(jí)聯(lián)圖像匹配方法[J]. 潘衡岳,王愛(ài)平,程志全,金士堯.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]基于XML和工作流的構(gòu)件化軟件框架研究[J]. 房莉,陳湘平,程敏,涂文婕.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2011(04)

碩士論文
[1]基于Zynq的嵌入式圖像特征提取系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊宗明.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于Zynq的運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 賀能.大連海事大學(xué) 2017
[3]基于Zynq-7000平臺(tái)的字符識(shí)別系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 王偉東.南京郵電大學(xué) 2016
[4]基于機(jī)器視覺(jué)的復(fù)雜零件檢測(cè)及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張正劉.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于Zynq7000平臺(tái)的去霧算法研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 高健.南京理工大學(xué) 2015
[6]基于Zynq的車牌識(shí)別系統(tǒng)的研究[D]. 么立寶.大連海事大學(xué) 2014
[7]十字形標(biāo)記點(diǎn)定位技術(shù)研究[D]. 王孟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于HALCON的印刷圖像質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 金燦.中南大學(xué) 2013
[9]基于模板匹配的視覺(jué)定位技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 周麗莎.大連理工大學(xué) 2012
[10]基于組件對(duì)象模型（COM）的組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)與研究[D]. 周亞勇.江南大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3185398