基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像采集與預(yù)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來隨著高鐵的快速發(fā)展，高鐵的安全性也愈發(fā)受到人們重視。高鐵的高速度、高密度運(yùn)行增加了鋼軌表面的磨耗，造成鋼軌表面凹凸不平，影響列車平穩(wěn)運(yùn)行，甚至可能導(dǎo)致脫軌造成安全事故。鐵路部門往往是采用人工檢測(cè)的方式對(duì)鋼軌進(jìn)行定期檢查，這種方式效率低下，實(shí)時(shí)性低，鐵路工人不能及時(shí)更換鋼軌。
　　本文設(shè)計(jì)了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的實(shí)時(shí)鋼軌圖像采集與預(yù)處理系統(tǒng)研究，作為鋼軌輪廓檢測(cè)系統(tǒng)的前端系統(tǒng)。課題充分利用FPGA的并行數(shù)據(jù)處理能力

2、強(qiáng)和邏輯資源豐富等特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鋼軌圖像采集，并對(duì)其進(jìn)行處理，供上層系統(tǒng)做進(jìn)一步識(shí)別檢測(cè)，從而彌補(bǔ)人工檢測(cè)的缺點(diǎn)。在學(xué)習(xí)相關(guān)視頻圖像理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案，采用FPGA的頂層設(shè)計(jì)思想，即在QuartusⅡ中從頂層到底層利用Verilog HDL編程語言設(shè)計(jì)各功能模塊，主要包括視頻圖像采集模塊、讀寫模塊、視頻圖形陣列(VGA)模塊等，同時(shí)采用中值濾波算法和Sobel邊緣檢測(cè)算法對(duì)視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理操作，去除噪聲干擾，提取出鋼軌輪廓等有