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基于FPGA的在线测径系统研究的中期报告
中期报告
一、选题背景及研究意义
目前，测径是工业领域中必不可少的测量方法，常见的测径方法多为传统的机械式或光学式测径，但这种方法在测量及分析精度、测量效率等方面还有待提高。基于FPGA的在线测径系统可以实现高精度、高效率的分析，且能够快速识别工件直径和边界，具有重要工程应用价值。
二、研究内容与方案
本研究的主要内容是设计一种基于FPGA的在线测径系统，能够实现高速、高精度、实时、准确的工件测量。本研究方案包括以下步骤：
1.利用Vivado软件进行FPGA芯片的设计与开发，并进行仿真验证；
2.设计测量程序，实现工件的自动排查、定位、测量等功能；
3.通过调节光源亮度、曝光时间、增益等参数，实现工件影像的清晰度调节和噪声处理；
4.应用数字图像处理技术，提取出工件的边界信息，实现工件直径的计算；
5.利用UART通信协议，将测量结果传输到上位机上进行显示和记录。
三、研究进展
研究初期，我们完成了FPGA芯片的设计及开发，并且进行了一系列仿真验证，验证了系统的可行性和稳定性。之后，我们设计了测量程序并进行了算法的开发，对工件的自动排查、定位、测量等功能进行了实现，并对影像的清晰度进行了调节和噪声处理，并且可以较为准确地提取出工件的边界信息。目前，我们正在进一步优化算法，提高系统的测量精度和效率。
四、研究计划
下一步，我们计划继续完善系统的各项功能和算法，提高系统的测量精度和效率；同时，我们还将进行实验验证，评估系统在不同条件下的性能，如不同光源、不同曝光时间等情况。最终，我们将进行系统集成和调试，并对整个系统进行实际应用测试。预计在下一阶段内完成中期报告及论文初稿。