基于FPGA的刀具在线检测系统的研究

发布时间：2024-04-13 11:02

　　在刀具的生产过程中,刀具表面往往会因为生产材料、加工环境等各种因素的影响,从而产生很多细微的点状或者划痕缺陷,如果不能及时进行排除,可能会极大地损害到刀具的后续使用。目前的刀具检测技术大多停留在人工或半系统集成状态。人工的检测基本是通过肉眼完成,检测效率相对低下,且结果不一定准确;半系统检测是将采集到的刀具图像数据统一传送到软件端进行分析。半系统检测虽然可完成大批量的检测,但是检测前期耗时多且采集速度相对较慢。FPGA具有并行处理的优势,能达到最高的实时性;且它集成了大量成熟的IP核,可以有效地实现基于硬件的各种图像处理操作。本文充分利用FPGA可实时处理的特点,研究了一种基于FPGA的刀具在线检测系统。刀具在线检测系统的实现包括硬件和软件两个方面。硬件上采用Altera公司的Cyclone IV E系列的FPGA芯片作为主控芯片,完成图像的采集、数据信号的存储控制、图像的预处理以及传输的功能。图像采集模块选用OV7670图像传感器实现对刀具的采集工作,设计时序电路并利用Modelsim进行仿真和分析;存储控制模块使用DDR2SDRAM来实现对数据信号的存储以及转换工作,在Quartu...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1国外发展史

图3-1OV7670功能图OV7670总共存在656×488个像素，共包含30万的有效像素（占据了640×480的空间）。A/D转换模块主要的功能是实行影像数据的模数转换，帮助采集时的像素频率在信道中能够完成同步功能。除此之外，该模块还能完成的三大功能包括：BLC（即黑电....

图2-1系统整个系统的运作流程概述如下：CM始化配置，然后图像采集模块进行实时图

图3-2行输出时序图3-3表现出的就是0V7670VGA模式下实现数据输出的过程。我们可以观察到：就像图中的HSYNC和HREF，不同的信号产生是可以在同一个引脚在不同的场景条件下出现的。图3-3帧时序

图2-2硬件平台实物图

15图3-3帧时序3.1.2传感器寄存器配置实现要想验证该模块图像采集功能的有效性，可以通过在Modelsim环境下CMOS图像传感器模拟正常的图像输出信号的输出效果来表现。在给出了iFVAL和iLVAL两个激励的条件下，分析CMOSCpature模块涉及....

图2-3开发板实物图

16图3-4CMOSCapture模块仿真整体效果图3-4就是使用Modelsim实现CMOSCapture模块的仿真整体效果的结果图。只有在上方方形所圈住的iFVAL和iLVAL两个信号都显示为高电平的条件下，下方方形所指的oDVAL信号才显示....

本文编号：3952938