基于FPGA的三维形貌测量系统设计

《基于FPGA的三维形貌测量系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工程硕士学位论文基于FPGA的三维形貌测量系统设计哈尔滨理工大学2015年3月国内图书分类号：TP216工程硕士学位论文基于FPGA的三维形貌测量系统设计硕士研究生：导师：申请学位级别：工程硕士学科、专业：控制工程所在单位：自动化学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TP216DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignof3DshapemeasurementsystembasedonFPGACandidate：Super

2、visor：AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlEngineeringDateofOralExamination：March,2015University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于FPGA的三维形貌测量系统设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文

3、中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期:年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于FPGA的三维形貌测量系统设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。

4、本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用本授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于FPGA的三维形貌测量系统设计摘要随着现代测量技术的不断发展和进步，三维形貌测量技术成为当今社会研究的热点，尤其是随着光学测量技术、图像处理技术、以及计算机技术等高新技术的发展，使得光学非接触三维测量技术得以实现并得到广泛的应用。基于市场需求和测量技术更新速度等方面，本文研究

5、的三维形貌测量系统从硬件的性能和算法的设计上都有所突破，本文提出了一种基于FPGA技术的三维测量系统的方法，实现了数据处理速度快、高效，精度高等优点。本文选择FPGA芯片作为前端图像采集的主控器并实现图像处理算法，同当前的电子芯片比较，FPGA具有多任务处理、并行执行的硬件语言、成本低廉、减小了开发时间等优势。利用Verilog语言完成图像采集模块、图像转换模块、SDRAM控制模块、图像显示和存储模块的编写。硬件逻辑语言的并行执行程序的优势，与传统的在PC机上实现数据的处理相比，具有执行速度快，小型化等优势。通过四步相移法完

6、成三维形貌测量系统的计算，采用浮点算法来实现相移法的相位计算，并利用流水线技术对浮点减法和CORDIC算法的设计进行优化，使浮点运算器的计算速度有了明显的提升。将运算结果在Modelsim下进行仿真，测试浮点运算观察其仿真结果，完成适合三维测量的浮点型运算器的设计，并验证该设计的逻辑功能。最后，分析实验结果以及影响测量结果的各种因素。无论是从测量速度上还是测量精度上都达到了预期要求，实现了本系统的数据处理速度快、高效，精度高等优点。关键词三维形貌测量；相移法；CORDIC；FPGA-I-哈尔滨理工大学工学硕士学位论文Desi

7、gnof3DshapemeasurementsystembasedonFPGAAbstractWiththedevelopmentofmodernmeasurementtechnologyandprogress,3Dshapemeasurementtechniquehasbecomeahottopicintoday'ssocial,especiallywiththedevelopmentofopticalmeasurementtechnology,imageprocessingtechnology,andcomputerte

8、chnology,makingopticsnon-contact3Dmeasurementtechnologycanberealizedandapplied.Basedonmarketdemandandmeasurementtechnologyupdatespeedetc.,3Dshape