基于嵌入式机器视觉的测控系统设计

针对传统基于PC的机器视觉系统因其结构没有模块化,可移植性差,与工业现场设备通信比较困难等缺点,设计了基于嵌入式机器视觉的测控系统,该系统以DM642芯片为视觉图像处理单元,其控制单元为GTS-400系列运动控制器,硬件电路为基于RS232通信的DSP与运动控制器,并通过编程完成目标识别、通讯、控制功能。实验结果表明,该系统的图像处理单元成功检测到目标后,图像处理单元输出的信号能够被运动控制器快速捕捉并控制伺服电机实现点位运动。对嵌入式机器视觉应用于运动控制系统具有现实意义。 关键词：嵌入式机器视觉;DM642;运动控制器;通信     

基于MODBUS协议的镁熔液含氢量自动检测接口设计

针对图像处理在工业现场检测镁熔液含氢量中的诸多问题,提出基于MODBUS协议的DSP与PLC的通信方案。方案以DM642为主站,S7-200为从站,设计了DSP与PLC通信的接口电路,并进行主站和从站的协议编程以及协议模块的调试。实验结果表明,通信方案稳定可靠,实时性好,为工业现场自动检测镁熔液含氢量奠定基础。     

基于DM642的镁熔液中弱小目标检测算法优化

针对工业现场复杂背景下镁熔液中弱小目标的检测问题,提出了基于DM642的镁熔液中弱小目标检测算法优化方法,旨在实现检测算法运行的高效性和运算速度的高速性。方法以高性能数字媒体处理器DM642为核心,以DSP集成开发软件Code Composer Studio 3.3为辅助,以工业现场复杂镁熔液中的弱小目标检测为载体,利用C编译器,主要从预处理算法和软件优化两方面对镁熔液中弱小目标的检测算法进行优化研究。结果表明,经过优化的检测算法在速度和稳定性等方面均得到了明显提高,解决了弱小目标检测算法中结构复杂和运算速度慢的问题,为实现工业现场弱小目标的实时检测奠定了基础。     

基于Prewitt 算子的自适应弱小目标检测

针对工业现场中复杂背景下镁熔液弱小目标实时检测的难题,从图像识别的角度提出了基于Prewitt算子的自适应背景预测算法。该算法首先使用Prewitt算子对原始图像进行处理从而计算出图像最大灰度差,其次根据最大灰度差与每个像素点的灰度差的差异选择背景预测模型进行处理得到背景预测图像,然后用原始图像减去背景预测图像得到残差图像,接着对残差图像作帧差运算以及阈值分割运算得到二值图像,最后使用形态学运算获取最终的目标,并将该算法与最小一乘法的检测性能进行对比。Matlab仿真结果表明,该算法不仅可检测到弱小目标,并且检测到的目标点面积增大了60%,检测时间减少了96.92%,为图像处理技术应用于工业现场实时检测镁熔液中弱小目标奠定了基础。     

基于改进半因果支持域的镁熔液第一气泡检测

为精准识别镁熔液含氢量检测中镁熔液复杂表面背景下的第一气泡,在基于图像处理的镁熔液第一气泡检测算法的基础上提出了一种基于改进半因果支持域的实时检测算法.该算法首先采用改进半因果支持域模型对4帧原始图像进行估计得到背景预测图像,其次使用原始图像减去背景预测图像得到残差图像;而后利用隔帧差分算法并结合双层流水线算法获取阈值分割后的二值图像;最后对二值图像进行逻辑与运算和形态学开运算,获取真实的第一气泡目标,并在相同实验条件下将该算法对单帧图像的预处理效果、序列图像的检测性能与基于改进背景预测和流水线算法进行比较.仿真结果表明:该算法可达到实时检测的要求,且在单帧图像预处理方面对复杂背景的抑制效果更好,预处理时间减少6.2%,同时在序列图像检测方面,算法的抗干扰能力更强,检测到的目标点更易观察,检测总时间减少17.3%.     

基于最大熵-属性区间识别的隧道塌方风险评价

为了准确地对山岭隧道建设工程中的塌方进行风险评估,基于最大熵原理和属性区间识别理论建立了山岭隧道塌方风险评价模型。具体工作流程是:选取围岩级别、地下水状况、岩体完整程度等7个主要因素作为隧道塌方风险评价指标,制定相应的属性区间评价指标分级标准;采用综合赋权法进行隧道塌方风险指标的权重分析;利用均化系数和基于最大熵原理的属性区间识别理论来确定属性测度区间;应用置信度准则对隧道塌方风险性进行属性识别,确定塌方风险性等级;运用评分准则对塌方风险进行评分,根据分值对两次或多次所属相同级别的风险进行比较排序。利用建立的评价模型与属性识别模型以及模糊层次分析法进行对比,结果吻合性较好。将该模型应用到实际工程中对塌方风险进行评估,并与现场情况作对比,证明了该模型的适用性和可行性。