用于溫度檢測(cè)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(cè)量是至關(guān)重要的。通常高溫環(huán)境的測(cè)溫條件都很惡劣，現(xiàn)有的高溫測(cè)量技術(shù)很難實(shí)時(shí)、方便地測(cè)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(jì)算機(jī)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(cè)溫技術(shù)因其具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而成為高溫測(cè)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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(jì)一個(gè)用于溫度檢測(cè)的CCD圖像處理系統(tǒng)。系統(tǒng)用CCD攝像

2、機(jī)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(jì)算出用戶選定的點(diǎn)的溫度值并顯示在LCD屏上。
　　本文首先介紹了CCD圖像測(cè)溫的發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)單概括了高溫測(cè)量的各種方法，并由輻射測(cè)溫原理推導(dǎo)出基于CCD的比色測(cè)溫公式。接著對(duì)SOPC技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)做了簡(jiǎn)單的分析，對(duì)Nios II軟核處理器做了較為詳細(xì)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(duì)Nios II的開發(fā)工具和測(cè)溫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)做了簡(jiǎn)單介紹之后，文中著重介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。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(duì)圖像采集用戶邏輯接口的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)及LCD屏接口的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。軟件部分，給出了程序設(shè)計(jì)的流程圖，并對(duì)圖像采集和處理、LCD顯示、測(cè)溫點(diǎn)選擇及溫度值計(jì)算等部分的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。
　　最后，本文還給出了系統(tǒng)硬件和軟件調(diào)