電機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和日常生活最主要的原動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)裝置。電機(jī)一旦發(fā)生故障,會(huì)造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。因此研究不同場(chǎng)合、不同運(yùn)行狀態(tài)下電機(jī)故障診斷理論和相關(guān)技術(shù)具有很高的實(shí)用價(jià)值。 電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),故障信號(hào)中往往含有大量的時(shí)變、短時(shí)突發(fā)性質(zhì)的成分。因此可以通過(guò)檢測(cè)、分析故障信號(hào),獲得電機(jī)的故障信息。傳統(tǒng)的信號(hào)分析方法,如傅立葉變換,是一種純頻域分析,缺乏空間局部性,不能滿足故障信號(hào)分析的要求。而小波分析和小波包分析法具有良好的時(shí)頻局部性,能夠?qū)⑿盘?hào)在任意頻段進(jìn)行劃分,從而使在不同頻段的各種故障特征信號(hào)更加容易被識(shí)別和提取。基于小波包分析處理非平穩(wěn)信號(hào)的優(yōu)越性,本文選用小波包分析對(duì)電機(jī)故障信號(hào)進(jìn)行分析檢測(cè)。 本文在研究了異步電機(jī)常見(jiàn)故障類型和診斷方法的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了電機(jī)滾動(dòng)軸承異常、轉(zhuǎn)子斷條、氣隙偏心等故障原因,采用基于信號(hào)分析法中的振動(dòng)診斷法和定子電流檢測(cè)法,對(duì)電機(jī)滾動(dòng)軸承故障、轉(zhuǎn)子斷條故障進(jìn)行診斷。對(duì)于存在已知軸承故障的電機(jī),在故障狀態(tài)下采集到振動(dòng)信號(hào),利用峭度值計(jì)算和小波包分析相結(jié)合的方法,選用db3作為小波基,進(jìn)行小波包分析,對(duì)包含有故障特征頻率信息的信號(hào)進(jìn)行重構(gòu),獲得軸承故障特征頻率,根據(jù)故障特征頻率的數(shù)值和能量,確定出軸承故障的類型。應(yīng)用小波包分析和FFT相結(jié)合的方法,選用Coif5為小波包基,檢測(cè)轉(zhuǎn)子斷條故障特征頻率。在此基礎(chǔ)上,采集故障電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)和電流信號(hào),并分別應(yīng)用上述方法進(jìn)行了仿真模擬實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明這些方法是準(zhǔn)確可行的。 論文以DSP為核心,完成了電機(jī)故障診斷系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì),包括信號(hào)檢測(cè)電路、調(diào)理電路,A/D轉(zhuǎn)換電路等,并給出了主要的軟件流程圖。
標(biāo)簽: 異步電機(jī) 故障診斷 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification,RFID)是一種允許非接觸式數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。其中工作在超高頻(Ultra High Frequency,UHF)頻段的無(wú)源RFID系統(tǒng),由于在物流與供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,近年來(lái)得到了人們的廣泛關(guān)注。這種系統(tǒng)所使用的無(wú)源標(biāo)簽具有識(shí)別距離長(zhǎng)、體積小、成本低廉等突出特點(diǎn)。目前在市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種品牌型號(hào)的UHF RFID無(wú)源標(biāo)簽,由于不同品牌型號(hào)的標(biāo)簽在設(shè)計(jì)與制造工藝上的差異,這些標(biāo)簽在性能表現(xiàn)上各不相同,這就給終端用戶選擇合適自己應(yīng)用的標(biāo)簽帶來(lái)了困難。RFID基準(zhǔn)測(cè)試就是在實(shí)際部署RFID系統(tǒng)前對(duì)RFID標(biāo)簽的性能進(jìn)行科學(xué)評(píng)估的有效手段。然而為了在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下得到準(zhǔn)確公正的測(cè)試結(jié)果,需要對(duì)基準(zhǔn)測(cè)試的性能指標(biāo)及測(cè)試方法學(xué)開(kāi)展進(jìn)一步的研究。本文正是研究符合EPC Class1 Gen2標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測(cè)試。 本文首先分析了當(dāng)前廣泛應(yīng)用的超高頻無(wú)源RFID標(biāo)簽基準(zhǔn)測(cè)試性能指標(biāo)與測(cè)試方法上的局限性與不足之處。例如,在真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境中,由于受到各種環(huán)境因素的影響,對(duì)同一品牌型號(hào)的標(biāo)簽,很難得到一致的識(shí)讀距離測(cè)試結(jié)果。另外,在某些測(cè)試場(chǎng)景中,使用識(shí)讀速率作為測(cè)試指標(biāo),所得到的測(cè)試結(jié)果數(shù)值非常接近,以致分辨度不足以區(qū)分不同品牌型號(hào)標(biāo)簽的性能差異。在這些分析基礎(chǔ)上,本文把路徑損耗引入了RFID基準(zhǔn)測(cè)試,通過(guò)有限點(diǎn)的測(cè)量與數(shù)據(jù)擬合分別得到不同類型標(biāo)簽的路徑損耗方程,結(jié)合讀寫(xiě)器天線的輻射方向圖,進(jìn)一步得到各種標(biāo)簽受限于讀寫(xiě)器接收靈敏度的覆蓋區(qū)域。無(wú)源標(biāo)簽由于其被動(dòng)式能量獲取方式,其實(shí)際工作區(qū)域仍然受限于前向鏈路。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試出這些標(biāo)簽的最小激活功率后,得出了各種標(biāo)簽在一定讀寫(xiě)器發(fā)射功率下的激活區(qū)域。完成這些步驟后,根據(jù)這兩種區(qū)域的交集可以確定標(biāo)簽的工作區(qū)域,從而進(jìn)行標(biāo)簽間的比較并達(dá)到基準(zhǔn)測(cè)試的目的,并能找出限制標(biāo)簽工作范圍的瓶頸。 本文最后從功率損耗的角度研究了標(biāo)簽之間的相互干擾,為用戶在密集部署RFID標(biāo)簽的場(chǎng)景中設(shè)置標(biāo)簽之間的最小間隔距離具有重要的參考意義。
標(biāo)簽: 超高頻 射頻識(shí)別 基準(zhǔn)測(cè)試
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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印刷電路板( PCB)是集成各種電子元器件的信息載體,在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)隨著印刷電路板生產(chǎn)復(fù)雜度和產(chǎn)量的提高,傳統(tǒng)PCB缺陷檢測(cè)方式因接觸受限、高成本、低效率等因素,已經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代檢測(cè)需要,因此研究實(shí)現(xiàn)一種PCB缺陷的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。 @@ 本論文根據(jù)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)理論,運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù),構(gòu)建了一套PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)主要由光照、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、運(yùn)動(dòng)控制臺(tái)及計(jì)算機(jī)圖像處理軟件組成。其中圖像處理軟件部分作為本論文的核心,著重研究了其關(guān)鍵功能模塊包括圖像預(yù)處理、閾值分割、圖像識(shí)別幾個(gè)部分算法的選擇與設(shè)計(jì),并在MATLAB 7.0的環(huán)境下進(jìn)行仿真。 @@ 運(yùn)用現(xiàn)代成熟的數(shù)字圖像處理技術(shù),本文實(shí)現(xiàn)了PCB缺陷的軟件檢測(cè)方案。在預(yù)處理模塊中,結(jié)合PCB板的特點(diǎn)運(yùn)用圖像預(yù)處理手段得到高質(zhì)量的PCB圖像。在閾值分割模塊中,實(shí)現(xiàn)了四種當(dāng)前成熟的閾值分割算法,以得到特征清晰、低噪聲的PCB二值圖像。在識(shí)別模塊中結(jié)合電路板的短路、斷路、毛刺、缺損、空洞五大缺陷的特征,設(shè)計(jì)相應(yīng)算法并予以實(shí)現(xiàn),并提示缺陷信息。 @@關(guān)鍵詞:缺陷檢測(cè);圖像預(yù)處理;圖像分割;圖像識(shí)別
上傳時(shí)間: 2013-06-23
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現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn),但目前國(guó)際上常用的多種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議均由世界級(jí)廠商提出和壟斷。CAN總線是公認(rèn)的最具發(fā)展前景的現(xiàn)場(chǎng)總線之一,其應(yīng)用層協(xié)議有國(guó)外公司的CANopen和DeviceNet,由廣州致遠(yuǎn)電子推出的現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議以其簡(jiǎn)潔方便的特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注,尤其得到國(guó)內(nèi)用戶的積極相應(yīng)。為了在高校的現(xiàn)場(chǎng)總線教學(xué)中推廣具有我們國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用,需要為學(xué)生提供一套功能完善、綜合性強(qiáng)的基于iCAN協(xié)議現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)系統(tǒng)。本課題正是針對(duì)這一問(wèn)題而構(gòu)建基于現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議的綜合測(cè)試系統(tǒng),力求使學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)的學(xué)習(xí)掌握現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議相關(guān)知識(shí),為將來(lái)快速進(jìn)入相關(guān)工作崗位打下基礎(chǔ)。 本文首先介紹基于現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議綜合測(cè)試系統(tǒng)的研究背景、目的及其意義,詳細(xì)介紹了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和CAN總線的相關(guān)知識(shí),對(duì)iCAN協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析。所設(shè)計(jì)的基于現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議的綜合測(cè)試系統(tǒng)由基本系統(tǒng)和擴(kuò)展系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。基本測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)面向基本的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,利用廣州致遠(yuǎn)的iCAN系列功能模塊構(gòu)成;擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)面向測(cè)試系統(tǒng)的綜合性設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與其它控制網(wǎng)絡(luò)如PLC網(wǎng)絡(luò)的互連,并通過(guò)CANET-100轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)iCAN總線與上位PC機(jī)的通信。測(cè)試系統(tǒng)的上位監(jiān)控界面設(shè)計(jì)采用工業(yè)組態(tài)軟件MCGS完成,MCGS與總線的數(shù)據(jù)交互采用OPC方式實(shí)現(xiàn)。通過(guò)OPC實(shí)現(xiàn)iCAN網(wǎng)絡(luò)與MCGS間的數(shù)據(jù)傳輸。在完成基于現(xiàn)場(chǎng)總線iCAN協(xié)議綜合測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本文還進(jìn)一步討論了如何采用基于DSPTMS320LF2407A主控芯片設(shè)計(jì)iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡,敘述了其整體設(shè)計(jì)思想, 給出了具體的硬件和軟件設(shè)計(jì)以及如何實(shí)現(xiàn)對(duì)iCAN協(xié)議的解析。本文的最后通過(guò)設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)例子,進(jìn)一步展示了系統(tǒng)的構(gòu)成和功能。 綜上所述,該測(cè)試系統(tǒng)由基本測(cè)試系統(tǒng)和綜合測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成,并提供iCAN綜合數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)方法和三個(gè)實(shí)驗(yàn)例程,可為學(xué)生提供分層學(xué)習(xí)、綜合學(xué)習(xí)以及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái),實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有良好的新穎性和實(shí)用性。本課題研究的測(cè)試系統(tǒng)模式同樣適用于其它工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線測(cè)試系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞:CAN總線,iCAN協(xié)議,DSP,PLC,組態(tài)軟件
標(biāo)簽: iCAN 現(xiàn)場(chǎng)總線 協(xié)議
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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嵌入式圖像采集系統(tǒng)具有體積小、成本低、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在遠(yuǎn)程監(jiān)控、可視電話、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。為克服傳統(tǒng)基于單片機(jī)的圖像采集系統(tǒng)的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結(jié)合Linux構(gòu)建了一套嵌入式的圖像采集系統(tǒng)。USB攝像頭有著容易購(gòu)買、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),但長(zhǎng)期以來(lái)將其直接應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統(tǒng)引入其中,方便系統(tǒng)的管理和簡(jiǎn)化應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。Linux是一個(gè)免費(fèi)開(kāi)源的優(yōu)秀操作系統(tǒng),將其移植到嵌入式系統(tǒng)中能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行高效地管理、極大地方便應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。嵌入式的Linux操作系統(tǒng)繼承了Linux的優(yōu)良特性,還有著節(jié)約資源,實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在本方案中以嵌入式Linux操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),借助其對(duì)USB、網(wǎng)絡(luò)等的強(qiáng)大支持能力來(lái)構(gòu)建高度靈活的圖像采集系統(tǒng)。通過(guò)利用Linux操作系統(tǒng)內(nèi)建的video4Linux對(duì)攝像頭進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)了將USB攝像頭采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺(tái)的構(gòu)建,USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā),圖像采集應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數(shù)流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過(guò)以太網(wǎng)傳輸以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的監(jiān)控。這套方案利用應(yīng)用程序編程接口video4linux所提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用函數(shù)等,實(shí)現(xiàn)了在Linux環(huán)境下采集USB攝像頭圖像數(shù)據(jù)的功能,并運(yùn)用嵌入式的GUI開(kāi)發(fā)工具Qt/Embedded來(lái)編寫(xiě)最終的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了美觀的用戶界面。充分運(yùn)用Linux操作系統(tǒng)和其工具的強(qiáng)大功能來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像采集, 對(duì)基于Linux內(nèi)核的后續(xù)圖像應(yīng)用開(kāi)發(fā)具有實(shí)用意義。本系統(tǒng)完全基于開(kāi)放的平臺(tái)和模塊化的實(shí)現(xiàn)方法,具有良好的可移植性,可方便地進(jìn)行各種擴(kuò)展。這種方案所實(shí)現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)成本低,靈活性高,性能好,是一種優(yōu)良的解決方案。本文詳細(xì)介紹了這種基于Linux系統(tǒng)和S3C2410A平臺(tái)的嵌入式圖像采集系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:嵌入式,ARM,USB,圖像采集,Linux
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高,作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之一的電力行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展,電力系統(tǒng)輸配電的安全性和可靠性也越來(lái)越受到電力系統(tǒng)運(yùn)行、管理和科研人員的關(guān)注。輸電線路的各種事故是影響電力線路安全運(yùn)行的重要因素之一。本文正是在這一前提下,在參考國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)及研究成果的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套輸電線路綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 本文研制的輸電線路在線監(jiān)測(cè)終端通過(guò)測(cè)量線路的泄漏電流、分布電壓、氣候參數(shù)以及圖像信息,并將數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理后,將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控中心,達(dá)到對(duì)輸電線路運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的,并以此為依據(jù)給出線路的評(píng)估信息提供給電力部門作為其安排檢修的依據(jù),可以大大減少電力部門的工作量并預(yù)防線路事故的發(fā)生。 針對(duì)本系統(tǒng)功能豐富、監(jiān)測(cè)參數(shù)眾多的特點(diǎn),作者設(shè)計(jì)了基于ARM的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)ARM資源的合理分配,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)終端的數(shù)據(jù)采集處理功能。終端的數(shù)據(jù)傳輸功能由ARM和無(wú)線傳輸模塊配合完成,實(shí)現(xiàn)了GPRS和GSM SMS兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。 本文是對(duì)輸電線路綜合在線監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究工作的總結(jié),本文內(nèi)容主要偏重于監(jiān)測(cè)終端硬件和軟件的研究設(shè)計(jì)。論文在最后一部分對(duì)運(yùn)行得到的數(shù)據(jù)也進(jìn)行了分析、總結(jié)。 本文研制的輸電線路綜合監(jiān)測(cè)終端已在在幾條高壓輸電線路上掛網(wǎng)運(yùn)行,運(yùn)行結(jié)果表明系統(tǒng)各方面性能良好,滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 輸電線路 在線監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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控制器局域網(wǎng)(CAN)最初是由德國(guó)BOSCH公司為汽車的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。它是一種有效的支持分布式控制或者實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其具有多主機(jī)、高性能以及高可靠性,CAN總線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子控制、過(guò)程控制、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械以及傳感器等領(lǐng)域。CAN總線已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 另一方面,隨著電動(dòng)車的技術(shù)的不斷發(fā)展,電動(dòng)車已經(jīng)開(kāi)始邁向了市場(chǎng)普及的道路。對(duì)于電動(dòng)車電池的管理和維護(hù)越來(lái)越成為電動(dòng)車發(fā)展的重點(diǎn)之一。由于CAN具有抗干擾性強(qiáng)、連接簡(jiǎn)單、無(wú)主通信等特點(diǎn),非常適合用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳輸。因此,本文利用CAN總線為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一個(gè)電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),經(jīng)分析、設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試,在實(shí)際應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。 該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集層,數(shù)據(jù)傳輸層和用戶管理層三個(gè)部分。數(shù)據(jù)采集層的主要任務(wù)是電池實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送;數(shù)據(jù)傳輸層的主要功能是通過(guò)CAN總線接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換成RS232串口協(xié)議發(fā)送到上位機(jī);用戶管理層的主要功能是通過(guò)串口接收數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)顯示,存儲(chǔ)和分析。 論文完成的主要工作有: (1) 通過(guò)對(duì)系統(tǒng)需求的分析,將整個(gè)系統(tǒng)分為三個(gè)獨(dú)立的層,分別進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化,增強(qiáng)了系統(tǒng)的應(yīng)用性; (2) 詳細(xì)的研究了CAN2.0B協(xié)議和SAE J1939協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,編寫(xiě)了適合本設(shè)計(jì)的通訊協(xié)議; (3) 深入研究了MC9S12DG128芯片的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法; 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用目前汽車工業(yè)廣泛采用的CAN總線協(xié)議,設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)單,高效,穩(wěn)定的電池?cái)?shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),并在實(shí)際中得以應(yīng)用。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中將整個(gè)系統(tǒng)分為3個(gè)層,大大提升了系統(tǒng)的模塊化水平,有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。
上傳時(shí)間: 2013-07-07
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H.264/AVC規(guī)范是由國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)聯(lián)合制定的新一代視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。它具有如下四個(gè)特點(diǎn):低碼流,和MPEG2等壓縮技術(shù)相比,在同等圖像質(zhì)量下,采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8;高圖象質(zhì)量,復(fù)雜的算法保證了低碼流條件下圖像仍能保留豐富的細(xì)節(jié);容錯(cuò)能力強(qiáng),提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯(cuò)誤的必要工具;網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng),提供了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)層,數(shù)據(jù)能在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸。但由此帶來(lái)的代價(jià)是復(fù)雜度極高的編碼過(guò)程,尤其是在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)具有很大的挑戰(zhàn)性。 本文主要介紹了基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)源代碼T264向DM642平臺(tái)的移植和優(yōu)化。優(yōu)化綜合運(yùn)用了上層和底層的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)。上層的方法例如使用CCS提供的條件優(yōu)化代碼優(yōu)化功能,使用IMGLIB中高度優(yōu)化的函數(shù)等,其特點(diǎn)是簡(jiǎn)便易行,效果良好;底層的實(shí)現(xiàn)方法例如使用DM642特有的內(nèi)聯(lián)函數(shù),用線性匯編的方式實(shí)現(xiàn)算法等,特點(diǎn)是提高了代碼運(yùn)行的并行性,但需要對(duì)DM642和H.264有很深刻的理解。 目前本設(shè)計(jì)已成功完成H.264.算法在DM642開(kāi)發(fā)板上的運(yùn)行,壓縮QCIF格式視頻的速度隨圖像復(fù)雜度的不同達(dá)到了35-50幀每秒。此后本設(shè)計(jì)還繼續(xù)使用優(yōu)化后的編碼器實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控用視頻服務(wù)器的原型,使得攝像頭采集的視頻數(shù)據(jù)在DM642開(kāi)發(fā)板上壓縮后傳輸至PC機(jī),且能夠在PC端用配套的程序成功解碼并播放。
上傳時(shí)間: 2013-06-23
上傳用戶:qqiang2006
圖像的采集和傳輸是實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制、智能小區(qū)等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。基于傳統(tǒng):PC的圖像采集已成為現(xiàn)實(shí)。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)成為了后PC時(shí)代的一個(gè)熱點(diǎn),它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、信息家電等各行各業(yè)。同時(shí),圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸也朝著專業(yè)化、多樣化和低成本的方向發(fā)展。利用嵌入式技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸正順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展,有較大的實(shí)用價(jià)值。 本文主要研究了基于嵌入式的遠(yuǎn)程圖像采集傳輸系統(tǒng)。嵌入式終端采用$3C2410為核心的目標(biāo)板為硬件平臺(tái),采用嵌入式Linux為系統(tǒng)平臺(tái)。系統(tǒng)通過(guò)連接在嵌入式終端的USB攝像頭完成靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行圖像壓縮處理。在圖像傳輸方面,論文設(shè)計(jì)了兩種模式:一種是通過(guò)Intemet傳輸?shù)摹⒒贐/S模式的傳輸方式。在該模式下,遠(yuǎn)端客戶機(jī)通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)架設(shè)在終端里的嵌入式服務(wù)器而獲得圖像信息。另一種是基于GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線圖像傳輸。終端將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到擁有固定Ip的監(jiān)控服務(wù)器上來(lái)完成圖像遠(yuǎn)程傳輸。 本文首先介紹了圖像采集傳輸和嵌入式方面的相關(guān)內(nèi)容,并介紹了本論文所采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。為了順利開(kāi)發(fā)接著構(gòu)建了開(kāi)發(fā)環(huán)境,這里包括U-boot的移植、Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯和移植、設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊的加載以及交叉編譯環(huán)境的建立。在此基礎(chǔ)上,利用Vide04Linux的接口函數(shù),用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了圖像原始數(shù)據(jù)的采集程序,并利用JPEG算法了實(shí)現(xiàn)圖像壓縮。在基于B/S模式的傳輸方式中,首先利用Boa架設(shè)了嵌入式服務(wù)器,然后用C語(yǔ)言完成CGI腳本,該腳本將圖像嵌入網(wǎng)頁(yè)并實(shí)時(shí)更新以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)的動(dòng)態(tài)輸出。在基于GPRS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線圖像傳輸方式中,論文詳細(xì)分析了系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)流的特征,提出了采用辨識(shí)特征字符、數(shù)據(jù)打包等策略以實(shí)現(xiàn)GPRS的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)通訊,并且在此基礎(chǔ)上用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。同時(shí),在PC(Linux)上用Socket編程實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控服務(wù)器軟件,該軟件用以接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)和控制嵌入式終端的系統(tǒng)狀態(tài)。最后,論文分析比較了兩種傳輸方式的區(qū)別和優(yōu)缺點(diǎn)。試驗(yàn)證明,采用兩種方式都能成功實(shí)現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)程采集傳輸,并且試驗(yàn)效果較好。
標(biāo)簽: 嵌入式 遠(yuǎn)程圖像
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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一個(gè)基于C++的數(shù)字圖像處理的灰度處理源代碼,方便大家分享
標(biāo)簽: 數(shù)字圖像處理 灰度 源代碼
上傳時(shí)間: 2013-07-22
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