基于嵌入式機(jī)器視覺的軌道缺陷檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、在軌道檢測當(dāng)中，科技產(chǎn)品的應(yīng)用不但提高了工作的效率，而且也提高了檢測的質(zhì)量，其中就包括鋼軌表面缺陷的檢測，但目前，缺陷檢測設(shè)備還不夠成熟尤其是在高速檢測領(lǐng)域，針對這種現(xiàn)狀，提出了一種基于嵌入式機(jī)器視覺的缺陷檢測系統(tǒng)，目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一款適用高速檢測，性能穩(wěn)定的缺陷檢測設(shè)備。
　　通過研究當(dāng)今使用最廣泛的兩種圖像傳感器CCD和CMOS的優(yōu)勢和劣勢，采用CCD傳感器作為系統(tǒng)的圖像傳感器。在圖像處理模塊當(dāng)中，經(jīng)過研究分析目前比較主流的嵌入式

2、處理技術(shù)，篩選組合出CPLD+DSP的嵌入式系統(tǒng)方案。
　　在系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)上，闡述系統(tǒng)各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)和具體的設(shè)計(jì)方案。由于CCD傳感器的特殊工作方式，驅(qū)動電路采用CPLD為核心處理器，對不同的驅(qū)動脈沖電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)；在信號預(yù)處理模塊當(dāng)中，對原始采集的信號進(jìn)行放大濾波電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)，對零漂和溫度漂移等干擾進(jìn)行優(yōu)化消除設(shè)計(jì)；在信號進(jìn)入圖像處理模塊之前，設(shè)計(jì)一級FIFO緩存裝置，主要目的是解決因前后模塊速度不同而導(dǎo)

3、致速度減慢問題，該設(shè)計(jì)有效的緩解這一問題，大大提高后續(xù)處理模塊的工作速度；在以DSP處理器為核心的圖像處理模塊中，對DSP的數(shù)據(jù)接口、電源、復(fù)位等電路進(jìn)行設(shè)計(jì)；在數(shù)據(jù)傳輸模塊當(dāng)中，對千兆以太網(wǎng)的MAC層和PHY層的接口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。在驅(qū)動設(shè)計(jì)部分，對各模塊的工作時(shí)序進(jìn)行研究分析并使用QUARTUSII進(jìn)行軟件仿真。
　　在軌道缺陷檢測實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過對相關(guān)圖像處理算法的研究，提出一種改進(jìn)后的加權(quán)中值濾波算法，結(jié)合自適應(yīng) Canny邊緣