基于Zynq-7000的智能相机图像处理工具研究与实现

发布时间：2023-04-27 02:50

　　智能相机的应用和发展能够克服人工检测存在的各种局限性,比如检测速度慢、容易出现操作错误等。而且智能相机进行视觉检测的应用范围广,可以针对不同的检测环境和检测内容设计特定的图像检测算法。图像处理工具是智能相机实现检测功能主要依赖的模块,利用图像处理工具可以实现特定环境、特定内容的检测,满足各种实际需求。本文主要以Zynq-7000开发平台为基础,利用计算机图像处理技术进行智能相机的直方图处理工具以及几何形状工具的设计与实现,设计满足实际应用需要的图像处理工具组件。本文主要的研究工作包括如下:(1)针对智能相机需要放大检测目标细节信息的应用,研究实现智能相机直方图工具,主要包括利用图像直方图设计图像均衡化算法实现图像细节放大、图像阈值分割算法实现图像二值化两种功能,并在PC端及ZC702开发平台进行直方图工具的功能验证;(2)针对智能相机应用场景中的常见几何检测,设计适用于智能相机的直线、圆、椭圆以及不规则物体检测,在形状检测和识别的基础上实现图像几何形状的几何量测量,并在PC端及ZC702开发平台进行几何检测工具的功能验证;(3)在ZC702实验平台上设计实验验证方式时,设计智能相机执行...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状和发展趋势
    1.3 本论文的研究工作以及内容安排
        1.3.1 研究工作
        1.3.2 内容安排
第二章 智能相机开发平台及总体方案设计
    2.1 智能相机开发平台
        2.1.1 Zynq-7000嵌入式开发平台架构
        2.1.2 ZC702开发板
        2.1.3 软件开发环境
    2.2 图像处理工具总体方案设计
    2.3 相机功能及参数的动态配置
        2.3.1 相机作业文件的体系架构
        2.3.2 相机作业文件的设置与解析
    2.4 开发流程
    2.5 本章小结
第三章 智能相机直方图工具设计与实现
    3.1 图像灰度直方图
    3.2 基于直方图的阈值分割
        3.2.1 图像阈值分割基本原理
        3.2.2 基于直方图的几种阈值分割方法
        3.2.3 算法功能验证
    3.3 基于直方图的图像均衡化
        3.3.1 全局直方图均衡化
        3.3.2 自适应直方图均衡化(AHE)
        3.3.3 限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)
        3.3.4 算法功能验证
    3.4 本章小结
第四章 智能相机几何检测工具设计与实现
    4.1 直线检测
        4.1.1 标准Hough变换(SHT)直线检测
        4.1.2 随机Hough变换(RHT)直线检测
        4.1.3 PC端算法功能验证
        4.1.4 实验平台算法功能验证
    4.2 圆检测
        4.2.1 三点圆检测法
        4.2.2 Hough变换圆检测
        4.2.3 PC端算法功能验证
        4.2.4 实验平台算法功能验证
    4.3 椭圆检测
        4.3.1 椭圆检测算法原理和步骤
        4.3.2 PC端算法功能验证
        4.3.3 实验平台算法功能验证
    4.4 不规则物体的检测
        4.4.1 不规则待检物体的凸包拟合
        4.4.2 最小外接矩形检测及长宽估计
        4.4.3 PC端算法功能验证
        4.4.4 实验平台算法功能验证
    4.5 本章小结
第五章 垫片零件检测与结果分析
    5.1 实验平台搭建
    5.2 垫片零件检测的实验方案
    5.3 实验检测结果与分析
        5.3.1 圆形垫片零件检测
        5.3.2 不规则垫片零件检测
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3802715