基于机器视觉的光缆表面缺陷识别系统及FPGA实现
发布时间：2021-12-12 13:02
随着各大运营商落实光纤到户战略,光纤作为通信的核心器件关联着我们每个人的工作与生活。目前,随着通信的飞速发展,对光纤的质量要求也日益提高,而光缆的外部保护套的质量影响着光纤的可靠性,外部保护套的质量参数已经成为各大光缆生产商竞争光缆市场的核心之一。光缆保护套的质量问题除了它的选材,更多的是在生产过程中没有达到要求从而出现各种缺陷造成的。目前来说,光缆的生产线还存在各种问题,在光缆的生产过程中,容易出现鼓包、刮痕、径缩等一系列问题,使光纤寿命得不到保障,影响光纤通信的质量。由于技术的不成熟,大多数的光缆厂商所采用人工检测的方法,投入了大量的人力但还是无法使检测速度跟上生产速度,并且错检率和漏检率高。近些年来,随着机器视觉技术与FPGA（Field Programmable Gate Array）的大力发展,用机器视觉的方式进行工业化产品的检测,已经应用在多种工业化生产中。本论文从机器视觉理论、FPGA图像处理理论展开,结合两者的优势,开展基于FPGA的光缆缺陷识别的研究工作。首先,针对光缆图像的性质,着重对图像的降噪和增强算法进行了研究,根据光缆图像的噪声特性,提出了基于改进后拉普拉斯金...
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
引言
1 绪论
1.1 机器视觉概述
1.1.1 机器视觉技术的发展
1.1.2 机器视觉技术的应用
1.2 FPGA图像处理技术
1.2.1 FPGA的发展历程
1.2.2 FPGA图像处理的发展
1.3 课题背景与研究思路
1.3.1 光缆表面缺陷检测
1.3.2 研究任务与论文结构
2 光缆图像预处理及背景剔除
2.1 图像预处理模块
2.1.1 光缆图像噪声分析
2.1.2 一种改进的拉普拉斯金字塔图像增强算法
2.2 光缆图像背景剔除模块
2.2.1 图像边缘检测算法
2.3 本章小结
3 基于OTSU的光缆缺陷分割
3.1 基于OTSU的缺陷分割
3.1.1 OTSU阈值分割算法理论
3.1.2 实验结果
3.2 排除微小伪缺陷
3.3 边缘毛刺处理
3.4 实验结果
3.5 检测结果比较
3.6 本章小结
4 基于FPGA的光缆缺陷检测
4.1 系统模块概述
4.1.1 CCD相机
4.1.2 图像采集辅助光源
4.1.3 算法处理平台
4.2 缺陷检测算法的FPGA实现
4.2.1 光缆图像预处理算法FPGA实现
4.2.2 边缘检测算法移植FPGA实现
4.2.3 阈值分割算法FPGA实现
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
Abstract
论文摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈机器视觉技术发展及应用[J]. 高峰,王富东. 山东工业技术. 2019(05)
[2]FPGA的图像处理系统算法[J]. 张虎森,许珂,仇正杰. 电子技术与软件工程. 2019(01)
[3]一种基于引导滤波图像分层的红外图像细节增强算法[J]. 葛朋,杨波,韩庆林,刘鹏,陈树刚,胡窦明,张巧燕. 红外技术. 2018(12)
[4]KAI-50140 CCD图像传感器 安森美半导体[J]. 传感器世界. 2018(11)
[5]电力光缆接头盒在线检测系统设计[J]. 陈晓娟,付浩,赵亮,王圣达,窦增. 电力信息与通信技术. 2018(11)
[6]机器视觉——工业4.0时代智能制造的“眼睛”[J]. 智慧工厂. 2017 (12)
[7]SoC芯片FPGA原型的软硬件协同验证[J]. 程翼胜. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(11)
[8]异步Binning高帧频CCD相机的拖尾校正[J]. 刘璐,罗通顶,李斌康,杨少华,严明. 光学精密工程. 2017(01)
[9]一种基于FPGA的高斯白噪声信号发生器[J]. 何妙妙,朱磊. 信息通信. 2016(10)
[10]超分辨重建图像质量评价算法[J]. 于康龙,秦卫城,杨进,许若飞. 计算机工程与应用. 2017(02)
博士论文
[1]红钢棒材表面缺陷图像采集与检测系统研究[D]. 张建川.山东大学 2012
硕士论文
[1]基于Otsu算法的输送带撕裂视觉检测系统研究[D]. 郭启皇.太原理工大学 2017
[2]基于FPGA的机器视觉图像采集系统的设计[D]. 刘飞.大连理工大学 2017
[3]缆式焊丝气保焊电弧行为及熔滴过渡机理研究[D]. 朱蔡琛.江苏科技大学 2017
[4]基于嵌入式技术的单板测试系统的开发[D]. 肖溪.吉林大学 2016
[5]应用光纤传感技术监测大型储罐研究[D]. 谌飞翔.东北石油大学 2012
[6]机器视觉在线检测图像处理技术研究[D]. 朱贵锋.合肥工业大学 2006
本文编号：3536723
【文章来源】：宁波大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
引言
1 绪论
1.1 机器视觉概述
1.1.1 机器视觉技术的发展
1.1.2 机器视觉技术的应用
1.2 FPGA图像处理技术
1.2.1 FPGA的发展历程
1.2.2 FPGA图像处理的发展
1.3 课题背景与研究思路
1.3.1 光缆表面缺陷检测
1.3.2 研究任务与论文结构
2 光缆图像预处理及背景剔除
2.1 图像预处理模块
2.1.1 光缆图像噪声分析
2.1.2 一种改进的拉普拉斯金字塔图像增强算法
2.2 光缆图像背景剔除模块
2.2.1 图像边缘检测算法
2.3 本章小结
3 基于OTSU的光缆缺陷分割
3.1 基于OTSU的缺陷分割
3.1.1 OTSU阈值分割算法理论
3.1.2 实验结果
3.2 排除微小伪缺陷
3.3 边缘毛刺处理
3.4 实验结果
3.5 检测结果比较
3.6 本章小结
4 基于FPGA的光缆缺陷检测
4.1 系统模块概述
4.1.1 CCD相机
4.1.2 图像采集辅助光源
4.1.3 算法处理平台
4.2 缺陷检测算法的FPGA实现
4.2.1 光缆图像预处理算法FPGA实现
4.2.2 边缘检测算法移植FPGA实现
4.2.3 阈值分割算法FPGA实现
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
Abstract
论文摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈机器视觉技术发展及应用[J]. 高峰,王富东. 山东工业技术. 2019(05)
[2]FPGA的图像处理系统算法[J]. 张虎森,许珂,仇正杰. 电子技术与软件工程. 2019(01)
[3]一种基于引导滤波图像分层的红外图像细节增强算法[J]. 葛朋,杨波,韩庆林,刘鹏,陈树刚,胡窦明,张巧燕. 红外技术. 2018(12)
[4]KAI-50140 CCD图像传感器 安森美半导体[J]. 传感器世界. 2018(11)
[5]电力光缆接头盒在线检测系统设计[J]. 陈晓娟,付浩,赵亮,王圣达,窦增. 电力信息与通信技术. 2018(11)
[6]机器视觉——工业4.0时代智能制造的“眼睛”[J]. 智慧工厂. 2017 (12)
[7]SoC芯片FPGA原型的软硬件协同验证[J]. 程翼胜. 单片机与嵌入式系统应用. 2017(11)
[8]异步Binning高帧频CCD相机的拖尾校正[J]. 刘璐,罗通顶,李斌康,杨少华,严明. 光学精密工程. 2017(01)
[9]一种基于FPGA的高斯白噪声信号发生器[J]. 何妙妙,朱磊. 信息通信. 2016(10)
[10]超分辨重建图像质量评价算法[J]. 于康龙,秦卫城,杨进,许若飞. 计算机工程与应用. 2017(02)
博士论文
[1]红钢棒材表面缺陷图像采集与检测系统研究[D]. 张建川.山东大学 2012
硕士论文
[1]基于Otsu算法的输送带撕裂视觉检测系统研究[D]. 郭启皇.太原理工大学 2017
[2]基于FPGA的机器视觉图像采集系统的设计[D]. 刘飞.大连理工大学 2017
[3]缆式焊丝气保焊电弧行为及熔滴过渡机理研究[D]. 朱蔡琛.江苏科技大学 2017
[4]基于嵌入式技术的单板测试系统的开发[D]. 肖溪.吉林大学 2016
[5]应用光纤传感技术监测大型储罐研究[D]. 谌飞翔.东北石油大学 2012
[6]机器视觉在线检测图像处理技术研究[D]. 朱贵锋.合肥工业大学 2006
本文编号：3536723
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3536723.html
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