复印图像快速纠偏方法的研究与实现

发布时间：2020-05-26 23:57

【摘要】：随着社会的进步和技术的发展,人们对工作、生活的舒适性及便利性需求日趋提高,相应的生活日用品及办公自动化设备在近20年都有了长足发展。复印机作为办公自动化的重要设备之一,其应用已渗透到社会的方方面面。在复印机相关技术的研发及产品生产方面,西方国家掌控了从材料到结构、从元件/部件到电控等诸多方面的关键技术。虽然我国是复印机产品的生产及使用大国,但关键技术基本被西方国家垄断,这将对我国的产业结构及信息安全带来极大的隐患。因此,开展复印机关键核心技术的研究对复印机相关产品的国产化及提升国产化产品的市场竞争力具有重要的意义。本课题针对复印图像倾斜检测及纠偏的相关技术进行研究,为国产化激光复印机项目提供支撑。全文主要从以下几个方面进行论述:(1)在对复印图像产生倾斜原因进行分析的基础上,对图像倾斜纠正的方法进行了研究。结合复印机产品的实现应用需求,研究了基于FPGA快速处理的图像倾斜检测及纠偏方法,并对基于FPGA的复印图像快速纠偏系统进行了方案设计。(2)在搭建基于“USB+FPGA+DDR2”实验平台的基础上,对基于USB传输的图像接收及DDR2存储模块进行了逻辑设计,实现了图像的传输和存储;通过对基于图像边界点偏移量的图像倾斜角检测算法的逻辑设计,实现了图像倾斜角度的检测;通过对基于最近邻插值算法图像旋转方法的逻辑设计,实现了倾斜图像的旋转纠偏。利用ModelSim仿真及SignalTap II在线逻辑测试,验证了各逻辑功能模块的正确性及有效性。(3)通过各逻辑功能模块的集成,实现了复印图像纠偏的实验系统,并借助于PC端的上位机应用程序,实现了图像下传。下传的图像经过图像纠偏系统的逻辑功能模块进行接收、存储、倾斜角度检测、旋转纠偏等操作,实现了对实验图像的倾斜纠正。通过对上传纠偏后的图像及各步操作结果数据的分析,验证了实现系统功能正确,并且纠偏处理的速度相比于软件实现显著提高,满足复印机设备的应用要求。本课题提出的基于FPGA的图像纠偏方法,能够提升图像纠偏处理的速度,为国产复印机核心技术的研究提供了新的思路和途径,具有一定的学术意义和工程应用价值。
【图文】：

联互RS232图2.1 复印机系统总体架构图整个复印机控制系统采用 ARM 加 FPGA 架构，系统中各个模块之间相互独立，工作时，相互配合完成复印机的扫描、复印、打印等功能。ARM 处理器是控制复印机整个工作流程的主要处理器，使用 FPGA 芯片的并行处理能力的特性，与 ARM 处理器共同实现复印机控制系统。下面具体介绍各个模块的功能：（1）PC 机：安装有 windows 或者 Linux 系统的电脑，主要通过网络接口和 USB与 AM335x 嵌入式系统进行通信。

图像数据USB图2.2 图像纠偏系统的整体架构图上位机软件将图像数据通过 USB 发送，通过 FX2 芯片中的 EP2 通道，同时控制DDR2 存储器的写逻辑，将图像数据写入 DDR2 存储器后，然后通过图像倾斜纠偏模块的处理后，将纠偏后的图像再次存储到 DDR2 存储器后，，控制 DDR2 存储器的读逻辑，将处理后的数据写入 FX2 芯片的 EP6 输入通道
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS951.47;TP391.41

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本文编号：2682605