【摘 要】
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近年来,机器视觉技术以客观、快速及非接触性测量等特点在工业检测领域里得到普遍的关注。FPGA可并行运算、硬件可编程、可实现多级流水线操作等特点,使得FPGA技术与机器视觉
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近年来,机器视觉技术以客观、快速及非接触性测量等特点在工业检测领域里得到普遍的关注。FPGA可并行运算、硬件可编程、可实现多级流水线操作等特点,使得FPGA技术与机器视觉技术相结合,充分发挥了FPGA在视觉检测处理领域的优势。本文围绕太阳能电池片的几何参数检测,介绍了系统实现的总体方案,系统分析了各模块的设计依据。综合应用SOPC、NIOSⅡ、图像处理以及FPGA技术,对电池片几何参数测量的算法及系统硬件实现方案开展研究。首先,论文构建了基于FPGA的嵌入式图像处理系统的总体结构。依据功能将系统划分为图像采集、图像存储和图像传输模块,完成了系统硬件平台的搭建和相应控制接口设计。完成了FPGA核心芯片、存储芯片、图像采集芯片及传输芯片的选型和电路设计。采用SOPC Builder在FPGA中搭建硬件平台,通过NIOSⅡ软核完成对各接口模块的任务调度。然后,基于构建的嵌入式图像处理系统,开展了太阳能电池片几何参数检测算法的研究。完成了图像灰度化、图像滤波、图像二值化、图像特征提取以及图像边缘拟合算法的设计。最后,对系统进行了算法移植与性能测试,测试结果表明所设计的嵌入式图像处理系统能够准确检测硅片的几何尺寸,检测精度满足系统设计指标要求。
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