用于溫度檢測系統(tǒng)的CCD圖像處理的研究.pdf

1、很多高溫生產(chǎn)作業(yè)如金屬冶煉、陰極制備過程中，溫度的測量是至關(guān)重要的。通常高溫環(huán)境的測溫條件都很惡劣，現(xiàn)有的高溫測量技術(shù)很難實時、方便地測量出溫度。
　　近年來，隨著光電技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，利用高溫物體的發(fā)光特性，基于彩色CCD圖像傳感器的測溫技術(shù)因其具有獨特的優(yōu)點而成為高溫測量領(lǐng)域的研究熱點之一。本文就是利用基于FPGA的Nios II嵌入式軟核處理器設(shè)計一個用于溫度檢測的CCD圖像處理系統(tǒng)。系統(tǒng)用CCD攝像

2、機作為傳感器，攝取高溫發(fā)光體的視頻圖像經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送到FPGA上的Nios II系統(tǒng)處理并用LCD顯示，利用圖像的顏色信息計算出用戶選定的點的溫度值并顯示在LCD屏上。
　　本文首先介紹了CCD圖像測溫的發(fā)展現(xiàn)狀，簡單概括了高溫測量的各種方法，并由輻射測溫原理推導出基于CCD的比色測溫公式。接著對SOPC技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)勢做了簡單的分析，對Nios II軟核處理器做了較為詳細的介紹，包括處理器結(jié)構(gòu)、Avalon總線結(jié)構(gòu)及Nios

3、II外圍設(shè)備等。在對Nios II的開發(fā)工具和測溫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)做了簡單介紹之后，文中著重介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。硬件部分，介紹了CCD的視頻解碼芯片ADV7180并給出了電路原理圖和PCB布板圖，對圖像采集用戶邏輯接口的設(shè)計和實現(xiàn)及LCD屏接口的實現(xiàn)進行了詳細的描述。軟件部分，給出了程序設(shè)計的流程圖，并對圖像采集和處理、LCD顯示、測溫點選擇及溫度值計算等部分的程序設(shè)計進行了介紹。
　　最后，本文還給出了系統(tǒng)硬件和軟件調(diào)