【摘 要】
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“机车车辆轮对动态检测装置”是一种动态非接触测量装置,对保证机车安全运行起到重要作用。本文就“机车车辆轮对动态检测装置”为背景,研究图像处理的算法,旨在提高图像处
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“机车车辆轮对动态检测装置”是一种动态非接触测量装置,对保证机车安全运行起到重要作用。本文就“机车车辆轮对动态检测装置”为背景,研究图像处理的算法,旨在提高图像处理速度和精度。本文的实验平台是红色飓风系列的FPGA(Field Programmable Gate Array)开发板;开发软件是Altera公司的QuartusⅡ6.0和第三方仿真工具Modelsim SE 6.1f;使用的语言是硬件设计语言Verilog HDL(Hard DesignLanguage)。本文涉及的图像处理包括三部分——视频采集及数字化、图像增强和曲线提取。视频采集部分详细介绍了视频信号的格式,完成了对视频解码芯片SAA7113的配置,并且根据处理需要提取了视频信号中的亮度信号,进行存储。图像增强和特征提取部分调研了灰度级修正、平滑降噪、边缘检测、轮廓提取中的典型算法,并对各个算法的特点加以分析总结。根据处理对象的特点和FPGA自身的特点对Canny算子和轮廓提取的算法予以改进。将直方图均衡化、加权均值滤波、传统中值滤波、多级中值滤波、Sobel算子、改进的Canny算子和改进的链码法在FPGA上实现。结果表明以上各种算法在FPGA上实现的可能性和正确性。最后根据实验结果,综合考虑算法的速度、处理精度和实现的复杂度等因素选择出适合本系统的处理方法,对提高装置性能起到一定作用。
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