文档介绍：研究生学位论文基于的图像处理算法及压缩编码的研究与实现堑仰王堂亟±出鲎三堡高疃蓥丝蕉西南交通大学矩姓三申请学位级别专业指导教师二吣耆级名
摘要磐流程中有选择性地实现了直方图均衡化、中值滤波与边缘检测三种图像处本文以“机车车辆轮对动态检测装置”为研究背景,以改进提升装置性能为目标,研究在公司的鲜迪滞枷癫杉刂啤⑼枷翊硭惴ā压缩编码标准的基本系统。本文使用硬件描述语言的开发板作为硬件平台,在开发工具肪持型瓿扇砗说纳杓朴敕抡嫜橹ぁ数据采集部分完成的功能是将由模拟摄像机拍摄到的图像信号进行数字化,然后从数据流中提取有效数据,加以适当裁剪,最后将奇偶场图像数据合并成帧,存储到存储器中。数字化及码流产生的功能由酒瓿桑由对酒跏蓟柚谩⒖刂疲⒍允只蟮氖萁胁作。图像处理算法部分考虑到实时性与算法复杂度等因素,从装置的图像处理算法。压缩编码部分依据标准基本系统顺序编码模式,在上实现了变换、量化、扫描、直流系数嗦搿⒔涣飨凳齊嗦搿⒒舴蚵嗦氲戎饕2街瑁詈笥檬导实耐枷袷菘槎韵低辰辛验证。关键词;图像处理;直方图均衡化;中值滤波;边缘检测;变换;霍夫曼编码芯片和
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第滦髀亘蜜窑道盔兰亟圭塑塞圭掌焦筐塞蔓课题研究背景及意义度越快,在单位时间内要采集、处理、传输的数据量就越大。如何高效、实“机车车辆轮对动态检测装置”是一种非接触式轮对动态自动检测装置,采用光截图像测量技术和电磁超声探伤技术实现对车轮的外形尺寸和踏面缺陷的自动检测。该装置于年峦ü颂啦康目萍汲晒ǎ壳正处于推广应用阶段【机车车辆轮对动态检测装置的车轮外形尺寸检测部分,使用了光截图像测量技术来实现非接触式的在线检测。光截图像测量技术的原理是激光线光源照射待测物体表面形成外形光截曲线;与光源成一定夹角的阆窕摄光截曲线,采集后对获得的曲线图像进行处理。为了提高检测精度,装置采取对同一车轮进行多点测量,图像数据的吞吐量非常大,而且机车通过速时地处理、传输采集到的大量图像数据,是提升装置性能的关键。目前,该装置采用的是先存储采集到的图像数据,再利用计算机以软件方式完成图像处理分析的任务。由于目前计算机自身性能的限制,完成数字图像处理的速度有限,不能达到实时处理的目标。此外,装置对采集到的大量图像数据直接进行存储,占用了大量存储空间,既增加了硬件成本,同时也使数据的传输速度缓慢。如果将执行图像处理任务的计算机改用专用的硬件系统来实现,并对转储的数据进行压缩编码,将能有效提升设备的性能。随着图像处理技术、压缩编码技术的不断发展和完善,以及技术的迅猛发展,使得用硬件电路实现实时图像处理成为可能。近年来不断涌现的各种高性能的专用芯片、数字信号处理器以及超大规模可编程逻辑器件,使现代实时图像处理系统的设计变得更加方便灵活。用硬件实现图像处理的方案有多种,可选的目标器件有啵处理器ㄓ眉傻缏专用标准电路模块现场可编程门阵列猄
课题开发环境西南交通大学硕士研究生学位论文第砥髦饕J侵改壳白畛S玫幕贑构的器件,通过软件指令的方式完成惴ǎ涤卸喔鲇布思悠鳎褂了环形叠代的方法进行乘法操作,且许多砥骰褂涤惺褂枚喑朔ㄆ鞯并行指令,用于加速算术运算,但由于其顺序的工作方式、较低的数据处理速率,只有在处理数据量小而算法比较复杂的情况下具有较明显的优势。和是专门针对完成某种惴ǖ募傻缏菲骷虼嗽性能指标、工作速度、可靠性和应用成本上优于砥鳎诠δ苤毓梗以及应用性修正方面缺乏灵活性;虽然有一定的可定制性,但开发周期长,而且有一个最小定制量,因此应用风险和开发成本过高,正在逐渐失去其实用性直接使用完成δ埽蚰茉谛矶嗍涤昧煊蜃酆螪处理器与/器件的优点,再加上本身的诸多优势,即能有效克服传统低车娜醯恪O执笕萘縁云湎喙氐目7⒓际踉诳芍嘏渲玫τ昧煊颍约癉数据大吞吐量和数据的纯硬件处理方面,有独特的优势。本文所构建的专用硬件图像处理系统以芯片为核心,通过对轮对图像获取环境及处理最终目的的分析,将适合于用芯片实现的一些预处理算法及压缩编码予以实现,对“机车车辆轮对动态检测装置”的改进具有借鉴意义。本文以装有系统的计算机为软件开发平台,使用的软件开发工具为和S布糠只谝惶—型的开发板,其核心芯片为公司的酒0迥谄渌试窗ㄈ的琕的高速异步,⑹涑霭搴蚔输出扩展板。开发板及其扩展板的俯视图如图所示。架
课题研究内容本文以“机车车辆轮对动态检测装置”的车轮外形尺寸检测部分的图像处理内容为研究对象,通过对轮对图像处理目的与处理过程的分析,并根据芯片自身在图像处理中所具有的优势,将图像处理过程中适合用实现的算法在上予以实现,同时还实现了对静止图像的压缩编码,以期为设备今后的性能改进起到借鉴的作用。本论文共六章:第率切髀郏樯芰丝翁獾难芯勘尘啊⒛谌菁耙庖澹课题的开发环境。第率嵌允滞枷翊砑际醯募蚴觯ㄍ枷翊矸掷