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第1章 机器视觉检测的重构问题1

1.1机器视觉的概述1

1.2国内外机器视觉研究现状1

1.3机器视觉关键理论与技术3

1.3.1机器视觉识别理论研究4

1.3.2机器视觉关键实现技术5

1.4机器视觉检测的应用领域8

1.4.1机器视觉检测在纺织行业的应用8

1.4.2机器视觉检测在电子行业的应用9

1.4.3机器视觉检测在农业领域的应用10

1.4.4机器视觉检测在机械行业的应用12

1.4.5机器视觉检测在军工行业的应用13

1.4.6国内机器视觉产品检测的发展方向13

1.5机器视觉检测的可重构需求14

1.5.1传统机器视觉检测系统设计模式15

1.5.2可重构的视觉检测系统设计理念16

1.5.3视觉检测可重构的意义18

第2章 可重构的视觉检测体系20

2.1可重构系统设计方法简介20

2.1.1视觉检测可重构定义20

2.1.2视觉检测可重构的实现方法21

2.2机器视觉检测工作原理与系统结构26

2.2.1机器视觉检测系统工作原理26

2.2.2机器视觉检测系统结构29

2.2.3机器视觉检测系统功能模块34

2.3机器视觉检测硬件系统可重构35

2.3.1硬件异构模式下通用图像获取36

2.3.2基于FPGA的图像预处理硬件重构36

2.4机器视觉检测软件系统可重构38

2.4.1视觉检测算法的可重构39

2.4.2图像识别特征的可重构41

2.4.3视觉检测系统的可视化设计41

2.5可重构的层次结构与系统流程44

2.5.1可重构视觉检测系统模块划分45

2.5.2基于软件芯片的视觉检测重构设计模式48

2.5.3机器视觉检测系统运行重组方案54

第3章 视觉检测硬件系统重构57

3.1异构硬件环境下图像获取通用模型57

3.1.1常用数字图像传输与获取标准比较57

3.1.2图像获取通用模型的设计目标63

3.1.3硬件无关的图像获取通用模型64

3.2通用图像获取SDK设计66

3.2.1通用图像获取函数定义66

3.2.2图像获取抽象类设计71

3.2.3图像获取子类设计实例72

3.3图像获取接口的组态设计73

3.3.1图像获取接口与可重构体系交互方式73

3.3.2图像获取类实例分析74

3.3.3图像获取内存预分配策略75

3.4基于FPGA的图像处理硬件重构77

3.4.1 FPGA硬件重构技术78

3.4.2基于FPGA的图像采集与预处理79

3.4.3基于FPGA的图像获取硬件结构82

3.4.4基于FPGA的预处理算法设计85

第4章 视觉检测软件系统重构87

4.1机器视觉在线检测算法库设计87

4.1.1产品视觉检测常用算子分类87

4.1.2视觉检测算子层次模型98

4.1.3视觉检测算子接口设计102

4.2基于配置信息的视觉检测流程再生105

4.2.1视觉检测需求分析105

4.2.2视觉检测流程规划105

4.2.3基于配置信息的视觉检测算子表示108

4.2.4信息配置的存储与解析109

4.2.5算子的搜索和匹配112

4.3面向图像分析的特征提取与可重构114

4.3.1面向图像分析的特征提取原则114

4.3.2面向图像分析的特征分类与描述115

4.3.3机器视觉检测的特征提取方法118

4.4基于遗传算法的特征解耦与选择126

4.4.1特征解耦与选择方法分析126

4.4.2基于遗传算法的特征解耦方法130

4.4.3特征解耦的关键技术131

4.5机器视觉可视化重构平台设计133

4.5.1机器视觉可视化编程技术133

4.5.2视觉检测重构平台功能分析135

4.5.3图形用户界面的可视化设计137

4.5.4图像处理算法的可视化编程150

4.5.5视觉检测多线程通信与数据共享152

4.5.6视觉检测数据库设计156

4.5.7视觉检测系统网络拓扑重组157

第5章 可重构的机器视觉检测平台与重构实例160

5.1可重构的机器视觉检测平台160

5.1.1可重构视觉检测平台开发160

5.1.2可重构视觉检测平台模块164

5.1.3可重构视觉检测平台编程方法166

5.2基于重构平台的粘扣带质量视觉检测系统实现169

5.2.1系统硬件设计170

5.2.2系统软件设计171

5.2.3系统运行与测试173

5.3基于重构平台的导爆管自动视觉检测系统实现174

5.3.1系统硬件设计176

5.3.2系统软件设计179

5.3.3系统运行与测试182

5.4基于重构平台的电子接插件视觉测量系统实现186

5.4.1系统硬件设计187

5.4.2系统软件设计191

5.4.3系统运行与测试193

5.5基于重构平台的大米品质视觉检测系统实现196

5.5.1系统硬件设计196

5.5.2系统软件设计197

5.5.3系统运行与测试198

参考文献200