基于DSP的圖像檢測與鐵路安全技術(shù)的研究.pdf

1、科技發(fā)達(dá)的今天，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸朝著智能化的方向前進(jìn)，圖像檢測等圖像處理技術(shù)在鐵路安全方面的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其是在鐵路線路障礙檢測方面。隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，中國鐵路的運(yùn)輸量穩(wěn)步上升，使用的頻度加大也容易促成鐵路事故的數(shù)量上升。鐵路線路的災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)，危害巨大，影響相當(dāng)惡劣。因為受雨霧等各種環(huán)境和疲勞的的影響，機(jī)車工作人員不能每時每刻都能發(fā)現(xiàn)行車線路上突然產(chǎn)生的災(zāi)害以及障礙，希望運(yùn)用圖像檢測和圖像壓縮等技術(shù)研究設(shè)計一種在無人的環(huán)

2、境下鐵路線路災(zāi)害及障礙報警裝置，能夠有效的、較為及時的提醒車站以及機(jī)車的工作人員，并將前方出現(xiàn)障礙的圖像發(fā)送回車站。
　　 本文首先闡述了鐵路線路災(zāi)害及障礙報警裝置的設(shè)計思路，它不僅要適用于陰晴雨雪等各種惡劣的環(huán)境，而且要在無人的條件下運(yùn)行，必須具有較高的實時性要求。該裝置系統(tǒng)包括主機(jī)、副機(jī)，通過它們將圖像信號和報警信號通過無線傳輸裝置傳送到車站總機(jī)以及機(jī)車電臺。主機(jī)裝置是設(shè)計和研究的重點，鐵軌檢測和障礙檢測是核心的內(nèi)容，本設(shè)計

3、結(jié)合軟硬件各部分要求加以考慮。在芯片的選擇方面，本設(shè)計將選用TI公司的TMS320DM642芯片，這款數(shù)字信號處理芯片在運(yùn)算能力等各種方面都符合圖像檢測和圖像壓縮等方面對實時性的要求，還帶有豐富的視音頻硬件資源和各種較高速的數(shù)據(jù)傳送接口，適合進(jìn)一步改進(jìn)擴(kuò)展其功能。
　　 硬件設(shè)計部分首先介紹了TMS320DM642的基本知識，在此基礎(chǔ)上，給出了主機(jī)裝置的硬件設(shè)計思路，包括硬件平臺的搭建和主要端口、外設(shè)等的配置。軟件設(shè)計部分采用的

4、是Code Composer Studio3.3開發(fā)平臺，通過仿真器連接PC機(jī)，進(jìn)行程序調(diào)試和上載。先給出了整體的軟件整體設(shè)計結(jié)構(gòu)，接著按照功能闡述了如何通過CCS開發(fā)平臺具體實現(xiàn)鐵路線路上的障礙檢測、圖像壓縮和串口發(fā)送障礙圖像的過程，并詳細(xì)闡述了背景差檢測、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、背景更新、哈夫曼編碼等算法的DSP實現(xiàn)。設(shè)計中對一般圖像算法在DSP上的實現(xiàn)移植的效果和效率加以了考慮，不僅使用了BIOS等技術(shù)減少了系統(tǒng)開銷，還分析了部分處理以及運(yùn)算