帶鋼表面缺陷預(yù)處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)逐漸成為了帶鋼表面缺陷檢測技術(shù)的主要研究方向。到二十世紀(jì)末，美國、德國等少數(shù)西方發(fā)達(dá)國家相繼研究成功了基于機(jī)器視覺的帶鋼表面缺陷檢測系統(tǒng)，為提高帶鋼質(zhì)量做出了巨大的貢獻(xiàn)；在我國，目前已有少數(shù)幾個(gè)高校在這方面進(jìn)行了研究，但還處在初級(jí)階段，沒有可以生產(chǎn)下線的產(chǎn)品，這在一定程度上制約了我國帶鋼的質(zhì)量。
　　為了解決基于機(jī)器視覺的帶鋼表面檢測系統(tǒng)中圖像處理這個(gè)關(guān)鍵問題，本系統(tǒng)以基于

2、SOPC的NiosⅡ嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，以圖像預(yù)處理為核心搭建了帶鋼表面缺陷圖像預(yù)處理系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上編寫了預(yù)處理算法的應(yīng)用程序，最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)證明了本系統(tǒng)的合理性。這種方法充分利用了嵌入式系統(tǒng)的高性能、接口豐富、靈活性強(qiáng)、資源豐富等特點(diǎn)。
　　首先，分析了目前圖像預(yù)處理算法中簡單有效且速度快的圖像濾波技術(shù)和圖像分割技術(shù)的相關(guān)算法，通過實(shí)驗(yàn)分析，選擇了中值濾波和一維類間方差法為本文的圖像預(yù)處理算法。
　　其次，分析

3、了本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，并搭建了帶鋼表面缺陷圖像預(yù)處理系統(tǒng)的硬件電路，用VHDL語言編寫了PCI接口IP核和VGA顯示IP核，結(jié)合SDRAM控制器等其它IP核，實(shí)現(xiàn)了基于SOPC的NiosⅡ系統(tǒng)平臺(tái)的搭建，從而為后續(xù)的軟件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　再次，通過在NiosⅡIDE軟件中編寫圖像預(yù)處理算法程序，實(shí)現(xiàn)了圖像濾波和圖像分割，有效地減少了圖像數(shù)據(jù)量。為了進(jìn)行后續(xù)的圖像處理，通過配置帶鋼表面缺陷圖像預(yù)處理系統(tǒng)的PCI接口芯片