基于FPGA的線陣CCD圖像測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、圖像測(cè)量系統(tǒng)以電子設(shè)備來(lái)感知客觀環(huán)境的圖像特征并加以利用從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制等目的。多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都要求圖像測(cè)量系統(tǒng)以非接觸測(cè)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(guò)程。傳統(tǒng)電機(jī)測(cè)速方法通常是基于單片機(jī)或者工控機(jī)平臺(tái)等的軟件串行工作方式并采用編碼器、光柵、霍爾元件等實(shí)現(xiàn)，在高速高精度應(yīng)用要求下其性能往往受限很多。
　　 當(dāng)前利用CCD(Charge Coupled Device電耦合器件)技術(shù)進(jìn)行高速高精度的實(shí)時(shí)非接觸測(cè)量

2、逐步成為現(xiàn)實(shí)并取得了較好的效果。此外，F(xiàn)PGA(Field Programmable Gate Array現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)作為目前應(yīng)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(shù)，運(yùn)算速度快，配置靈活易用，非常適宜于作為圖像測(cè)量系統(tǒng)的處理核心。本課題以直流無(wú)刷電機(jī)測(cè)速為研究對(duì)象，將線陣CCD和FPGA結(jié)合使用從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)測(cè)速的目的，同時(shí)達(dá)到了精確性和實(shí)時(shí)性上的要求。
　　 課題在電機(jī)測(cè)速需求分析的基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究了線陣C

3、CD的驅(qū)動(dòng)、CCD信號(hào)的CDS(Correlated Double Sampling相關(guān)雙采樣)處理和AD(Analog to Digital模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換以及FPGA實(shí)現(xiàn)FIFO(First In First Out先入先出)存儲(chǔ)及FFT(Fast Fourier Transformation快速傅立葉變換)運(yùn)算等功能，軟件方面著重分析了自相關(guān)測(cè)速算法的原理及其FPGA硬件實(shí)現(xiàn)，結(jié)合系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，改進(jìn)了FFT計(jì)算處理方式，采用V