基于FPGA的光纤光斑中心定位算法研究

来源：激光技术杂志2017年第5期北京时间：

作者：张睛, 吴友宇

摘要：为了解决传统数字图像处理算法中数据运算量大、复杂度高、耗时长的问题，提出一种基于可编程门阵列（FPGA）光纤光斑中心定位的方法。采用数字信号处理系统，利用开发工具（DSP builder），设计了光斑图像预处理算法和边缘检测算法，用最小二乘法拟合光斑边界，采用流水线设计，增强了数据处理的并行能力，提高了处理速度。在Cyclone V平台上进行理论分析和实验验证，取得了光斑图像边界、中心坐标数据。结果表明，在保证对光斑中心定位的绝对误差小于0.1pixel的条件下，使用FPGA比计算机运算速度能提高21倍以上。该研究能够在FPGA平台上快速准确定位光斑中心。

关键词：图像处理, 中心定位, 最小二乘法, 光纤光斑