基于FPGA的線陣CCD圖像測量系統(tǒng)研究.pdf

1、圖像測量系統(tǒng)以電子設備來感知客觀環(huán)境的圖像特征并加以利用從而實現(xiàn)檢測、控制等目的。多數(shù)應用領域都要求圖像測量系統(tǒng)以非接觸測量方式在較高的精度下以盡量快的速度完成一系列處理過程。傳統(tǒng)電機測速方法通常是基于單片機或者工控機平臺等的軟件串行工作方式并采用編碼器、光柵、霍爾元件等實現(xiàn)，在高速高精度應用要求下其性能往往受限很多。
　　 當前利用CCD(Charge Coupled Device電耦合器件)技術進行高速高精度的實時非接觸測量

2、逐步成為現(xiàn)實并取得了較好的效果。此外，F(xiàn)PGA(Field Programmable Gate Array現(xiàn)場可編程門陣列)作為目前應用最為廣泛的可編程邏輯器件之一，它基于硬件并行處理技術，運算速度快，配置靈活易用，非常適宜于作為圖像測量系統(tǒng)的處理核心。本課題以直流無刷電機測速為研究對象，將線陣CCD和FPGA結合使用從而實現(xiàn)電機測速的目的，同時達到了精確性和實時性上的要求。
　　 課題在電機測速需求分析的基礎上重點研究了線陣C

3、CD的驅(qū)動、CCD信號的CDS(Correlated Double Sampling相關雙采樣)處理和AD(Analog to Digital模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換以及FPGA實現(xiàn)FIFO(First In First Out先入先出)存儲及FFT(Fast Fourier Transformation快速傅立葉變換)運算等功能，軟件方面著重分析了自相關測速算法的原理及其FPGA硬件實現(xiàn)，結合系統(tǒng)對實時性的要求，改進了FFT計算處理方式，采用V