《可重構視覺檢測理論與技術》首先系統綜述了機器視覺檢測的發展，分析其重構需求，介紹了視覺檢測的工作原理、可重構體系、重構的層次與系統流程，然後以硬體與軟體為主線分別討論了視覺檢測系統重構。硬體可重構主要介紹了異構硬體環境下通用圖像獲取方法與基於FPGA 的圖像預處理重構。軟體可重構主要包括可重構算法庫設計、基於配置信息的視覺檢測流程再生、面向圖像分析的特徵提取與重構、機器視覺系統可視化重構平台設計等。最後介紹了可重構視覺檢測平台的開發方法，並以四個不同領域的視覺檢測套用實例驗證了所述的可重構方法。
基本介紹
- 書名：可重構視覺檢測理論與技術
- 出版社：科學出版社
- 頁數：206頁
- 開本：5
- 作者：趙大興 孫國棟
- 出版日期：2014年7月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《可重構視覺檢測理論與技術》可作為高等院校計算機、測控和機電等專業的本科生和研究生的參考書，也可供相關領域技術人員閱讀。
圖書目錄
前言
第 1章機器視覺檢測的重構問題 1
1.1 機器視覺的概述 1
1.2 國內外機器視覺研究現狀 1
1.3 機器視覺關鍵理論與技術 3
1.3.1 機器視覺識別理論研究 4
1.3.2 機器視覺關鍵實現技術 5
1.4 機器視覺檢測的套用領域 8
1.4.1 機器視覺檢測在紡織行業的套用 8
1.4.2 機器視覺檢測在電子行業的套用 9
1.4.3 機器視覺檢測在農業領域的套用 10
1.4.4 機器視覺檢測在機械行業的套用 12
1.4.5 機器視覺檢測在軍工行業的套用 13
1.4.6 國內機器視覺產品檢測的發展方向 13
1.5 機器視覺檢測的可重構需求 14
1.5.1 傳統機器視覺檢測系統設計模式 15
1.5.2 可重構的視覺檢測系統設計理念 16
1.5.3 視覺檢測可重構的意義 18
第 2章可重構的視覺檢測體系 20
2.1 可重構系統設計方法簡介 20
2.1.1 視覺檢測可重構定義 20
2.1.2 視覺檢測可重構的實現方法 21
2.2 機器視覺檢測工作原理與系統結構 26
2.2.1 機器視覺檢測系統工作原理 26
2.2.2 機器視覺檢測系統結構 29
2.2.3 機器視覺檢測系統功能模組 34
2.3 機器視覺檢測硬體系統可重構 35
2.3.1 硬體異構模式下通用圖像獲取 36
2.3.2 基於 FPGA的圖像預處理硬體重構 36
2.4 機器視覺檢測軟體系統可重構 38
2.4.1 視覺檢測算法的可重構 39
2.4.2 圖像識別特徵的可重構 41
2.4.3 視覺檢測系統的可視化設計 41
2.5 可重構的層次結構與系統流程 44
2.5.1 可重構視覺檢測系統模組劃分 45
2.5.2 基於軟體晶片的視覺檢測重構設計模式 48
2.5.3 機器視覺檢測系統運行重組方案 54
第 3章視覺檢測硬體系統重構 57
3.1 異構硬體環境下圖像獲取通用模型 57
3.1.1 常用數字圖像傳輸與獲取標準比較 57
3.1.2 圖像獲取通用模型的設計目標 63
3.1.3 硬體無關的圖像獲取通用模型 64
3.2 通用圖像獲取 SDK設計 66
3.2.1 通用圖像獲取函式定義 66
3.2.2 圖像獲取抽象類設計 71
3.2.3 圖像獲取子類設計實例 72
3.3 圖像獲取接口的組態設計 73
3.3.1 圖像獲取接口與可重構體系互動方式 73
3.3.2 圖像獲取類實例分析 74
3.3.3 圖像獲取記憶體預分配策略 75
3.4 基於 FPGA的圖像處理硬體重構 77
3.4.1 FPGA硬體重構技術 78
3.4.2 基於 FPGA的圖像採集與預處理 79
3.4.3 基於 FPGA的圖像獲取硬體結構 82
3.4.4 基於 FPGA的預處理算法設計 85
第 4章視覺檢測軟體系統重構 87
4.1 機器視覺線上檢測算法庫設計 87
4.1.1 產品視覺檢測常用運算元分類 87
4.1.2 視覺檢測運算元層次模型 98
4.1.3 視覺檢測運算元接口設計 102
4.2 基於配置信息的視覺檢測流程再生 105
4.2.1 視覺檢測需求分析 105
4.2.2 視覺檢測流程規劃 105
4.2.3 基於配置信息的視覺檢測運算元表示 108
4.2.4 信息配置的存儲與解析 109
4.2.5 運算元的搜尋和匹配 112
4.3 面向圖像分析的特徵提取與可重構 114
4.3.1 面向圖像分析的特徵提取原則 114
4.3.2 面向圖像分析的特徵分類與描述 115
4.3.3 機器視覺檢測的特徵提取方法 118
4.4 基於遺傳算法的特徵解耦與選擇 126
4.4.1 特徵解耦與選擇方法分析 126
4.4.2 基於遺傳算法的特徵解耦方法 130
4.4.3 特徵解耦的關鍵技術 131
4.5 機器視覺可視化重構平台設計 133
4.5.1 機器視覺可視化編程技術 133
4.5.2 視覺檢測重構平台功能分析 135
4.5.3 圖形用戶界面的可視化設計 137
4.5.4 圖像處理算法的可視化編程 150
4.5.5 視覺檢測多執行緒通信與數據共享 152
4.5.6 視覺檢測資料庫設計 156
4.5.7 視覺檢測系統網路拓撲重組 157
第 5章可重構的機器視覺檢測平台與重構實例 160
5.1 可重構的機器視覺檢測平台 160
5.1.1 可重構視覺檢測平台開發 160
5.1.2 可重構視覺檢測平台模組 164
5.1.3 可重構視覺檢測平台編程方法 166
5.2 基於重構平台的粘扣帶質量視覺檢測系統實現 169
5.2.1 系統硬體設計 170
5.2.2 系統軟體設計 171
5.2.3 系統運行與測試 173
5.3 基於重構平台的導爆管自動視覺檢測系統實現 174
5.3.1 系統硬體設計 176
5.3.2 系統軟體設計 179
5.3.3 系統運行與測試 182
5.4 基於重構平台的電子接外掛程式視覺測量系統實現 186
5.4.1 系統硬體設計 187
5.4.2 系統軟體設計 191
5.4.3 系統運行與測試 193
5.5 基於重構平台的大米品質視覺檢測系統實現 196
5.5.1 系統硬體設計 196
5.5.2 系統軟體設計 197
5.5.3 系統運行與測試 198
參考文獻 200
第 1章機器視覺檢測的重構問題 1
1.1 機器視覺的概述 1
1.2 國內外機器視覺研究現狀 1
1.3 機器視覺關鍵理論與技術 3
1.3.1 機器視覺識別理論研究 4
1.3.2 機器視覺關鍵實現技術 5
1.4 機器視覺檢測的套用領域 8
1.4.1 機器視覺檢測在紡織行業的套用 8
1.4.2 機器視覺檢測在電子行業的套用 9
1.4.3 機器視覺檢測在農業領域的套用 10
1.4.4 機器視覺檢測在機械行業的套用 12
1.4.5 機器視覺檢測在軍工行業的套用 13
1.4.6 國內機器視覺產品檢測的發展方向 13
1.5 機器視覺檢測的可重構需求 14
1.5.1 傳統機器視覺檢測系統設計模式 15
1.5.2 可重構的視覺檢測系統設計理念 16
1.5.3 視覺檢測可重構的意義 18
第 2章可重構的視覺檢測體系 20
2.1 可重構系統設計方法簡介 20
2.1.1 視覺檢測可重構定義 20
2.1.2 視覺檢測可重構的實現方法 21
2.2 機器視覺檢測工作原理與系統結構 26
2.2.1 機器視覺檢測系統工作原理 26
2.2.2 機器視覺檢測系統結構 29
2.2.3 機器視覺檢測系統功能模組 34
2.3 機器視覺檢測硬體系統可重構 35
2.3.1 硬體異構模式下通用圖像獲取 36
2.3.2 基於 FPGA的圖像預處理硬體重構 36
2.4 機器視覺檢測軟體系統可重構 38
2.4.1 視覺檢測算法的可重構 39
2.4.2 圖像識別特徵的可重構 41
2.4.3 視覺檢測系統的可視化設計 41
2.5 可重構的層次結構與系統流程 44
2.5.1 可重構視覺檢測系統模組劃分 45
2.5.2 基於軟體晶片的視覺檢測重構設計模式 48
2.5.3 機器視覺檢測系統運行重組方案 54
第 3章視覺檢測硬體系統重構 57
3.1 異構硬體環境下圖像獲取通用模型 57
3.1.1 常用數字圖像傳輸與獲取標準比較 57
3.1.2 圖像獲取通用模型的設計目標 63
3.1.3 硬體無關的圖像獲取通用模型 64
3.2 通用圖像獲取 SDK設計 66
3.2.1 通用圖像獲取函式定義 66
3.2.2 圖像獲取抽象類設計 71
3.2.3 圖像獲取子類設計實例 72
3.3 圖像獲取接口的組態設計 73
3.3.1 圖像獲取接口與可重構體系互動方式 73
3.3.2 圖像獲取類實例分析 74
3.3.3 圖像獲取記憶體預分配策略 75
3.4 基於 FPGA的圖像處理硬體重構 77
3.4.1 FPGA硬體重構技術 78
3.4.2 基於 FPGA的圖像採集與預處理 79
3.4.3 基於 FPGA的圖像獲取硬體結構 82
3.4.4 基於 FPGA的預處理算法設計 85
第 4章視覺檢測軟體系統重構 87
4.1 機器視覺線上檢測算法庫設計 87
4.1.1 產品視覺檢測常用運算元分類 87
4.1.2 視覺檢測運算元層次模型 98
4.1.3 視覺檢測運算元接口設計 102
4.2 基於配置信息的視覺檢測流程再生 105
4.2.1 視覺檢測需求分析 105
4.2.2 視覺檢測流程規劃 105
4.2.3 基於配置信息的視覺檢測運算元表示 108
4.2.4 信息配置的存儲與解析 109
4.2.5 運算元的搜尋和匹配 112
4.3 面向圖像分析的特徵提取與可重構 114
4.3.1 面向圖像分析的特徵提取原則 114
4.3.2 面向圖像分析的特徵分類與描述 115
4.3.3 機器視覺檢測的特徵提取方法 118
4.4 基於遺傳算法的特徵解耦與選擇 126
4.4.1 特徵解耦與選擇方法分析 126
4.4.2 基於遺傳算法的特徵解耦方法 130
4.4.3 特徵解耦的關鍵技術 131
4.5 機器視覺可視化重構平台設計 133
4.5.1 機器視覺可視化編程技術 133
4.5.2 視覺檢測重構平台功能分析 135
4.5.3 圖形用戶界面的可視化設計 137
4.5.4 圖像處理算法的可視化編程 150
4.5.5 視覺檢測多執行緒通信與數據共享 152
4.5.6 視覺檢測資料庫設計 156
4.5.7 視覺檢測系統網路拓撲重組 157
第 5章可重構的機器視覺檢測平台與重構實例 160
5.1 可重構的機器視覺檢測平台 160
5.1.1 可重構視覺檢測平台開發 160
5.1.2 可重構視覺檢測平台模組 164
5.1.3 可重構視覺檢測平台編程方法 166
5.2 基於重構平台的粘扣帶質量視覺檢測系統實現 169
5.2.1 系統硬體設計 170
5.2.2 系統軟體設計 171
5.2.3 系統運行與測試 173
5.3 基於重構平台的導爆管自動視覺檢測系統實現 174
5.3.1 系統硬體設計 176
5.3.2 系統軟體設計 179
5.3.3 系統運行與測試 182
5.4 基於重構平台的電子接外掛程式視覺測量系統實現 186
5.4.1 系統硬體設計 187
5.4.2 系統軟體設計 191
5.4.3 系統運行與測試 193
5.5 基於重構平台的大米品質視覺檢測系統實現 196
5.5.1 系統硬體設計 196
5.5.2 系統軟體設計 197
5.5.3 系統運行與測試 198
參考文獻 200
