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基于FPGA高速智能化视觉传感器的研究 被引量:8
1
作者 杨学友 李博文 曲兴华 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2003年第1期76-79,共4页
通过FPGA技术与视觉传感技术相结合,构建了集图像采集与处理于一体的智能化视觉传感器。由于采用FPGA实现底层图像处理算法,加速了图像处理速度,提高了传感器的性能。本设计实现了视觉传感器的智能化与网络化,具有很大的应用价值。
关键词 fpga 智能化视觉传感器 图像处理
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基于FPGA的全帧CCD驱动设计 被引量:6
2
作者 王华伟 刘波 +2 位作者 曹剑中 孙磊 车嵘 《电光与控制》 北大核心 2007年第5期175-178,共4页
以加拿大Dalsa公司的全帧CCD图像传感器FTF4027M为例,在研究了全帧CCD结构和驱动时序的基础上,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动脉冲设计方法。选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Qu... 以加拿大Dalsa公司的全帧CCD图像传感器FTF4027M为例,在研究了全帧CCD结构和驱动时序的基础上,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动脉冲设计方法。选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Quartus II 5.0对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的FPGA器件EP1C3T144C8进行了适配。实验结果表明,设计的驱动电路可以满足其全帧CCD的各项驱动要求并且具有设计灵活、硬件调试简单的优点。 展开更多
关键词 图像传感器 信号处理 驱动 CCD 现场可编程逻辑门阵列 VHDL
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基于FPGA高速视觉检测系统的研究 被引量:10
3
作者 刘常杰 叶声华 杨学友 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z2期239-240,242,共3页
本文介绍了现场可编程门阵列 (FPGA)在高速视觉检测系统中的应用。在该系统中采用 XIL INX的 XCS40为系统的计算和控制核心 ,能够高速实时完成视觉检测算法。实验证明 ,本系统检测速度快 ,通用性好 。
关键词 视觉检测系统 现场可编程门阵列 高速图像处理
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基于FPGA监听的图像采集与预处理方法 被引量:5
4
作者 周佳立 陈以军 武敏 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期398-405,共8页
针对民用相机原有USB2.0接口技术存在传输速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)监听与USB3.0传输的图像预处理方法.在不破坏相机结构的前提下,利用FPGA强大的并行计算能力,通过外挂监听的方式对图像数据进行实时采集与预处理操... 针对民用相机原有USB2.0接口技术存在传输速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列(FPGA)监听与USB3.0传输的图像预处理方法.在不破坏相机结构的前提下,利用FPGA强大的并行计算能力,通过外挂监听的方式对图像数据进行实时采集与预处理操作,预处理结果可以通过USB3.0接口与上位机进行快速传输通信,在大幅节约图像传输时间的同时,将部分预处理工作前置于硬件中完成,达到快速获取预处理归一化图像目的.详细介绍系统的设计思路和结构,分别在软件和硬件层面上进行测试和实验数据验证.结果表明,系统具有接口友好、性能稳定、集成度高、使用灵活和实用性强等特点. 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(fpga) USB3.0 图像处理 并行计算 视觉系统
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基于FPGA的实时视频处理系统 被引量:2
5
作者 郑华强 马里富 +1 位作者 刘洋 蔡飞 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第S1期164-168,共5页
针对高精度CCD视频传感器的输出规范,在研究实时视频采集、处理的基础上设计并实现了一种基于低压差分信号(LVDS)传输技术、数字图像处理技术和现场可编程门阵列(FPGA)技术的实时视频处理系统。重点介绍了系统的硬件电路设计结构、典型... 针对高精度CCD视频传感器的输出规范,在研究实时视频采集、处理的基础上设计并实现了一种基于低压差分信号(LVDS)传输技术、数字图像处理技术和现场可编程门阵列(FPGA)技术的实时视频处理系统。重点介绍了系统的硬件电路设计结构、典型电路设计、FPGA逻辑设计、实时视频处理流程,并给出了测试波形和实现结果。 展开更多
关键词 实时视频处理 fpga LVDS 1010-M图像传感器 CVBS
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基于FPGA的小型化太阳敏感器图像采集与处理方法 被引量:2
6
作者 施蕾 周凯 +2 位作者 张建福 孙强 吴一帆 《空间控制技术与应用》 2012年第4期35-39,共5页
介绍一种适用于小型化太阳敏感器图像数据采集及处理系统的实现方法.系统设计使用了抗辐射加固COMS APS图像传感器芯片和现场可编程门阵列(FPGA),利用FPGA实现了对图像传感器芯片的控制和对图像数据的检测、采集、缓冲、预处理以及传输... 介绍一种适用于小型化太阳敏感器图像数据采集及处理系统的实现方法.系统设计使用了抗辐射加固COMS APS图像传感器芯片和现场可编程门阵列(FPGA),利用FPGA实现了对图像传感器芯片的控制和对图像数据的检测、采集、缓冲、预处理以及传输,同时协调系统各部分的工作.最后,给出了这种小型化太阳敏感器的标定结果,试验结果表明各项指标可以基本达到国际航天同类产品设计水平. 展开更多
关键词 太阳敏感器 小型化 图像采集与处理 fpga
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基于FPGA的数字式智能化视觉传感器研究
7
作者 刘常杰 杨学友 叶声华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期297-298,302,共3页
视觉传感技术与大容量 FPGA相结合 ,构建了集图像采集、数据处理、传输于一体的智能化视觉传感器。由于采用 FP-GA实现底层图像处理算法 ,很大的提高了图像处理速度 ,并且传感器具有良好的柔性。本设计实现了视觉传感器的智能化和数字化 。
关键词 fpga 智能化视觉传感器 图像处理
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基于FPGA的立体视觉匹配的高性能实现 被引量:6
8
作者 丁菁汀 杜歆 +1 位作者 周文晖 刘济林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期597-603,共7页
立体视觉系统在3维场景信息感知中起着重要的作用。其中立体匹配算法的运算复杂度较高,实时处理需要硬件实现匹配运算。但在现有的不多实现中,性能要求和硬件资源的矛盾突出。随着分辨率的增加,对处理速度和视差搜索范围都有更高的要求... 立体视觉系统在3维场景信息感知中起着重要的作用。其中立体匹配算法的运算复杂度较高,实时处理需要硬件实现匹配运算。但在现有的不多实现中,性能要求和硬件资源的矛盾突出。随着分辨率的增加,对处理速度和视差搜索范围都有更高的要求。对此,该文提出了一种立体匹配硬件实现结构,通过并行化算法子模块和合理安排流水结构来提高性能。匹配算法引入了自适应相关窗口的匹配策略,提升了深度不连续区域的视差质量。该方法结合左右一致性校验准则,可有效去除大部分错误匹配结果。整个匹配流程在单片现场可编程门阵列(FPGA)上实现,并在有限硬件资源条件下将视差搜索范围扩大到128像素。系统时钟60 MHz时,对于512×512分辨率的立体图像,系统可以实现60帧/秒以上的处理速度。 展开更多
关键词 图像处理 立体视觉 实时性 fpga 自适应相关窗口
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基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统设计 被引量:2
9
作者 李欣 齐家敏 +1 位作者 程昊 王炎春 《现代电子技术》 北大核心 2024年第9期124-130,共7页
针对传统谷糙分离机应用人工调节分级板存在定位精度低、成本高、工作效率受限等弊端,提出一种基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统。搭建嵌入式视觉检测平台,对谷糙检测的图像处理算法进行多级式递进融合设计,对谷糙的特征分级点进行... 针对传统谷糙分离机应用人工调节分级板存在定位精度低、成本高、工作效率受限等弊端,提出一种基于机器视觉和PLC的谷糙分级控制系统。搭建嵌入式视觉检测平台,对谷糙检测的图像处理算法进行多级式递进融合设计,对谷糙的特征分级点进行提取;基于位置偏移的方法联动电机驱动程序,实现PLC控制系统的精确定位;结合传感器技术,根据谷糙的重力、表面粗糙度、流量、设备振动频率及倾斜角等特性,在上位机组态监控下进行设备校正,进而实现谷糙自动化、智能化分级。实验结果表明:该谷糙分级控制系统的平均定位精度为96%,回砻谷含糙率低于5%,具有良好的工作性能和稳定性,能够取代传统人工机械操作,降低人工成本,提高工作效率,并增加大米生产线的生产效益。 展开更多
关键词 谷糙分级 嵌入式 机器视觉 图像处理 PLC 电机控制 传感器 人机交互
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一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器 被引量:32
10
作者 李原 徐德 +2 位作者 李涛 王麟琨 谭民 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期488-492,共5页
焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激... 焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激光图像处理模块库,可以提取出焊缝特征点位置坐标,实现焊缝跟踪。实验证明,传感器具有较高的精度和可靠性,并对焊缝跟踪系统具有一定的普适性。 展开更多
关键词 视觉传感器 焊缝跟踪 结构光视觉 图像处理
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基于全方位视觉传感器的农业机械定位系统 被引量:36
11
作者 李明 李旭 +3 位作者 孙松林 谢方平 吴明亮 李军政 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期170-174,共5页
利用全方位视觉传感器能提供传感器周围360°范围内信息的图像,通过全方位图像可准确获取物体方向角,基于该特点研发一种可以实现农业机械自动导航的定位系统。该系统硬件主要由全方位视觉传感器、人工标识、PC、PC软件和作业车构... 利用全方位视觉传感器能提供传感器周围360°范围内信息的图像,通过全方位图像可准确获取物体方向角,基于该特点研发一种可以实现农业机械自动导航的定位系统。该系统硬件主要由全方位视觉传感器、人工标识、PC、PC软件和作业车构成。该计算算法首先通过全方位视觉系统的校正,得出相机的成像投影中心;通过图像处理提取人工标识的位置,估算出标识相对于相机的方向角,然后根据圆周角定理和几何关系计算出相机的位置来完成农业机械的定位。在面积为5×3m2的水泥地面和白炽灯光的实验室中进行试验,平均选取10个位置进行试验,试验结果显示估算点和选取点间距离的平均误差小于3cm。研究证明该定位系统是可行的。 展开更多
关键词 农业机械 自动导航 图像处理 定位 全方位视觉传感器
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基于机器视觉实时决策的智能投饵系统研究 被引量:22
12
作者 乔峰 郑堤 +1 位作者 胡利永 魏玉艳 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期528-533,共6页
随着海洋养殖业的不断发展,传统投饵方式与设备已不能满足日益增长的需求.鱼群摄食具有一定的规律,实时判别鱼群摄食状态并用于控制投饵具有重要意义.采用机器视觉技术与嵌入式系统构建了实时图像采集和处理系统,通过实时图像处理技术... 随着海洋养殖业的不断发展,传统投饵方式与设备已不能满足日益增长的需求.鱼群摄食具有一定的规律,实时判别鱼群摄食状态并用于控制投饵具有重要意义.采用机器视觉技术与嵌入式系统构建了实时图像采集和处理系统,通过实时图像处理技术提取了鱼群位置、数量特征值,得到了鱼群的摄食规律;建立了投饵机下料和抛料等执行机构运动学与动力学模型;结合实时图像处理结果得到的鱼群摄食规律和投饵机的执行机构模型构建了智能投饵系统,并对投饵效果进行了实验验证.实验结果表明,所开发的基于机器视觉实时决策的智能投饵系统能按照鱼群生长需求进行投饵,可提高饵料利用率,降低残余饵料对水体的污染,节约养殖成本,提升鱼类品质. 展开更多
关键词 机器视觉 图像处理 智能投饵 实时控制
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轮式机器人立体视觉平台的设计与实现 被引量:4
13
作者 邱寄帆 王海春 +1 位作者 唐斌 王灼 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第18期3379-3381,共3页
介绍了一种基于轮式机器人的立体视觉平台设计方案。给出了双目立体视觉原理和数学模型,从摄像机定标和对应点匹配两个方面讨论了形状与位置三维重建,阐述了双目立体视觉平台的设计,重点介绍了硬件平台的组成结构及各功能模块的电路组... 介绍了一种基于轮式机器人的立体视觉平台设计方案。给出了双目立体视觉原理和数学模型,从摄像机定标和对应点匹配两个方面讨论了形状与位置三维重建,阐述了双目立体视觉平台的设计,重点介绍了硬件平台的组成结构及各功能模块的电路组成与功能实现。该系统可根据具体应用情况灵活配置,因而结构合理、实用性强。 展开更多
关键词 轮式机器人 立体视觉平台 视觉传感器 图像处理系统 视频信号
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基于机器视觉的烟箱缺条检测系统 被引量:12
14
作者 原志雷 杜劲松 毕欣 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第6期101-103,共3页
在卷烟装箱过程中可能出现缺条现象,为了防止缺条烟箱流入市场给烟草企业造成不良影响,对烟厂条烟装箱时出现的缺条现象进行了研究,并对现有的检测系统进行了分析。介绍了利用机器视觉原理进行烟箱缺条检测的方法,详细介绍了系统的结构... 在卷烟装箱过程中可能出现缺条现象,为了防止缺条烟箱流入市场给烟草企业造成不良影响,对烟厂条烟装箱时出现的缺条现象进行了研究,并对现有的检测系统进行了分析。介绍了利用机器视觉原理进行烟箱缺条检测的方法,详细介绍了系统的结构,以及各个结构的功能;对图像处理方法进行了详细介绍说明;用VC++编写了应用与检测系统的软件,并对其进行了简要的介绍。系统对装箱作业过程进行在线检测,能够准确的检测烟箱缺条现象。 展开更多
关键词 机器视觉 烟箱 缺条检测 智能相机 图像处理
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激光视觉传感器对不连续焊缝的识别 被引量:4
15
作者 王艳庆 程伟德 +1 位作者 张华 刘冬花 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期8-11,15,共5页
船舶制造中,为了对小格子船舱中排水孔形成的不连续焊缝进行跟踪,在机器人上安装视觉传感器提取排水孔的起点、终点特征信号。介绍了图像的采集方法和图像处理过程。对含有焊缝信息的图片先进行去噪预处理,再进行阈值分割,求取连通区与... 船舶制造中,为了对小格子船舱中排水孔形成的不连续焊缝进行跟踪,在机器人上安装视觉传感器提取排水孔的起点、终点特征信号。介绍了图像的采集方法和图像处理过程。对含有焊缝信息的图片先进行去噪预处理,再进行阈值分割,求取连通区与面积;细化图像,提取出激光线条的骨架;然后再进行霍夫变换,提取特征直线;最后求得两直线的交点,即焊缝的特征点,从而识别排水孔和焊缝。在模拟船舱结构的工件上进行不连续焊缝跟踪实验,实现了不连续焊缝的识别。 展开更多
关键词 图像处理 不连续焊缝 焊接自动化 视觉传感器
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一种高速智能化视觉传感器设计 被引量:1
16
作者 杨学友 叶振忠 +1 位作者 刘常杰 李博文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z3期100-102,共3页
视觉传感技术与 FPGA相结合 ,构建了集图像采集、数据处理、传输于一体的智能化视觉传感器。由于采用 FPGA实现底层图像处理算法 ,明显加快了图像处理速度 ,增强了传感器性能。该设计实现了视觉传感器的智能化与网络化 ,具有很大的应用... 视觉传感技术与 FPGA相结合 ,构建了集图像采集、数据处理、传输于一体的智能化视觉传感器。由于采用 FPGA实现底层图像处理算法 ,明显加快了图像处理速度 ,增强了传感器性能。该设计实现了视觉传感器的智能化与网络化 ,具有很大的应用价值。 展开更多
关键词 fpga 智能化视觉传感器 图像处理
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焊缝位置识别的图像处理方法设计 被引量:9
17
作者 王庆香 孙炳达 李迪 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期59-63,共5页
在基于视觉的自动焊接中,由于焊缝图像是复杂多变的,要准确得到焊缝位置选择合理高效的处理算法是非常重要的。针对这一问题为焊缝图像提出了一系列处理步骤,它包括中值滤波、自适应阈值二值化、孤点滤波、边缘检测,焊缝位置搜索五步,... 在基于视觉的自动焊接中,由于焊缝图像是复杂多变的,要准确得到焊缝位置选择合理高效的处理算法是非常重要的。针对这一问题为焊缝图像提出了一系列处理步骤,它包括中值滤波、自适应阈值二值化、孤点滤波、边缘检测,焊缝位置搜索五步,其中详细叙述了重要的自适应阈值二值化与孤点滤波算法。在每一步处理中都用了四幅完全不同的焊缝图像做了观察和对比,结果显示所选算法产生较好的处理效果。 展开更多
关键词 焊缝图像 图像处理 焊缝位置识别
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多传感器图像采集处理系统的设计与实现 被引量:7
18
作者 单宝堂 沈庭芝 王廷豪 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期235-239,共5页
为了完成一个多传感器图像采集处理系统的设计、软硬件实现,采用参数同步配置方法提高多CMOS图像传感器同步曝光精度。采用基于Bayer颜色滤波阵列图像的残差集近无损压缩方法提高图像数据传输速度。系统三传感器曝光达到了微秒级同步精... 为了完成一个多传感器图像采集处理系统的设计、软硬件实现,采用参数同步配置方法提高多CMOS图像传感器同步曝光精度。采用基于Bayer颜色滤波阵列图像的残差集近无损压缩方法提高图像数据传输速度。系统三传感器曝光达到了微秒级同步精度,约为课题任务要求的1/29。在保证重建图像质量精度的前提下,数据传输速度提高了约4.4倍。给出了系统部分最终测试结果。 展开更多
关键词 图像采集处理系统 同步曝光 残差集近无损压缩 颜色滤波阵列 CMOS传感器 fpga
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机器视觉的灾后救援机器人越障系统设计 被引量:9
19
作者 王宇 刘泓滨 李华文 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第4期79-81,85,共4页
为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统。通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列... 为了辅助救援人员更好地完成灾后救援工作,设计了一种基于机器视觉、多传感器耦合的灾后救援机器人越障系统。通过机器视觉系统获取障碍物图像信息,多传感器耦合获取灾后现场环境信息,采用VC++编程,借助OpenCV库对障碍物图像进行一系列数学形态学的处理,利用图像处理得到障碍物数字图像信息,并实时地传输到控制端,控制机器人进行越障救援。该系统成功地控制机器人快速的越障试验,表明了它具有较强的地面适应性和越障能力,满足灾后救援机器人系统的要求,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 机器视觉 多传感器 越障 图像处理
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数字印模口内三维扫描技术研究 被引量:6
20
作者 吴庆阳 曾祥军 +1 位作者 黄锦辉 贺威 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2013年第1期60-65,共6页
基于光路压缩原理,提出一种直接在口腔内进行扫描、实时获取牙体和软组织三维形貌的数字印模扫描技术.利用一组反射镜组成的光学导管进行传像,将投影光路和成像光路压缩在有限的空间内,解决了条纹投影三维测量轮廓术在口腔测量中阴影和... 基于光路压缩原理,提出一种直接在口腔内进行扫描、实时获取牙体和软组织三维形貌的数字印模扫描技术.利用一组反射镜组成的光学导管进行传像,将投影光路和成像光路压缩在有限的空间内,解决了条纹投影三维测量轮廓术在口腔测量中阴影和遮挡的问题.依据该技术原理设计、制作了测量系统,并进行了相应的实验测量和精度评估.测量结果显示,该系统成像清晰,可靠性好、精度高,标准差可达4μm. 展开更多
关键词 计算机视觉 图像处理 三维传感 口内三维扫描 牙齿扫描 条纹投影 光学导管 光路 压缩 数字印模
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