基于FPGA的激光光束图像采集系统研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

目的意义

随着激光在社会应用中越来越广泛，人们对于激光光束质量的重视也越来越高。光束质量是激光应用中极其重要的参数，是从质的方面来评价激光的性能，对于激光的应用有着重要的指导意义。光斑参数决定着激光光束质量，利用光学图像传感器的机器视觉技术来检测激光光束质量，将采集到的光斑信息传输到图像处理系统中，转变成数字化信号，进行分析并运算出其激光光束的特性参数，进而测出激光光束质量。由于机器视觉系统是一种非接触式的光学传感系统。有着比人眼更高的分辨精度和速度，所以运用这项技术来检测激光光束质量不仅可以提高工业生产检测效率，还能大大提高了检测的准确性。

国基于fpga图像采集系统的现状

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计的题目是基于fpga的激光光束图像采集平台设计，设计主要内容为以fpga为核心控制器件设计开发激光光束图像采集平台，主要目的是实现用fpga对激光光束进行图像采集、处理，将图像信息传送至上位机中分析并得出激光特性参数进而检测激光光束质量。

拟采用的技术方案

图像信号采集、图像信号处理、图像信号显示为图像处理系统的三个主要组成部分。图像信号采集部分由ccd图像传感器采集前端激光信源，需要设计图像传感器的时序控制驱动；图像信号处理部分由a/d信号转换模块将采集的模拟信号转换成数字信号，利用fpga对采集的图像信号进行存储和解码；图像信号显示由fpga将图像处理完毕后传送至上位机中进行激光光斑图像分析。在ccd图像传感器和fpga开发板之间，开发板与上位机之间需要设计符合要求的接口协议。本课题拟使用的ccd图像传感器为工业相机xiq-ximea，具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等优点；fpga开发板拟采用de-2开发板。拟采用模块有：ccd图像传感器采集模块、a/d信号转换模块、时序模块、接口协议模块、存储模块、电源模块、显示模块等。

3. 研究计划与安排

第1周：选定毕业设计题目，并查找相关资料；第1~3周：查找资料；撰写开题报告；；第4周：根据系统框架确定设计方案；第5~8周：完成硬件系统的制作与调试；第9~11周：完成软件系统；第12~13周：完成整个系统，并进行整机调试，修复出现的错误；第14~16周：撰写并提交毕业论文；第17周：答辩；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨健鸷.基于fpga的工业相机图像采集系统的设计与实现[d].电子科技大学,2013.

[2]曹艳,王碧芳.基于de2开发板的图像处理系统的设计与实现[j].信息技术与信息化,2015,02:150-151.

[3]严帅.一种基于fpga和arm的线阵ccd图像采集系统设计[j].光学仪器,2015,03:249-252.