学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于DSP的浮选泡沫视频监控硬件平台的研究与开发

作 者: 郭健
导 师: 桂卫华
学 校: 中南大学
专 业: 控制科学与工程
关键词: 泡沫浮选 视频处理 嵌入式系统 硬件设计 DSP PCB设计 电磁兼容 接口模块
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 7次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


泡沫浮选法作为一种重要的矿物选择方法,浮选泡沫的外观特征有着极其重要的作用,可以间接反映浮选过程的生产指标,对选矿过程的实时操作有着重要的指导意义。本文设计开发的基于嵌入式的矿物泡沫浮选视频系统,不仅可以解决依靠人工监控泡沫图像导致的工人劳动强度大、主观性强、监控不及时等问题,还克服了常规基于PC机泡沫图像系统的处理速度慢、成本高、不易扩展等缺点。本文在矿物浮选工艺的背景下,结合嵌入式系统,以处理速度快、精确度高、视频信息传输流畅为目标,开发了一种以TMS320DM642为中央处理器的浮选泡沫视频监控硬件平台。本设计分为视频采集模块、电源时钟模块、处理模块、存储模块、外围接口模块。在泡沫视频采集模块中,设计了外接视频解码电路,解决了DSP无法识别高清模拟信号的问题,实现了高清模拟相机与DSP之间的模拟图像到数字信号快速转换。浮选生产过程的监控需要实时采集大量泡沫图像,但由于片内SDRAM的存储空间极为有限,通过外接大容量的SDRAM来设计存储模块,实现SDRAM与DSP的无缝连接。此外,鉴于SDRAM是32位的存储器,存储速度慢,为此利用两片SDRAM并联,设计CEO片选信号进行控制以达到64位数据高速存储。最后,根据设计的监控系统硬件组成,完成了高速PCB的制作,并进行电磁兼容测试。针对开发的硬件平台,为保证上位机与下位机的实时通信,在外围接口模块的设计中,利用以太网通讯接口,采用JPEG视频信号压缩方法解决了视频信号信息量大不易传输的问题,实现了基于Socket编程的百兆以太网高速视频信息传输。针对铝土矿浮选的泡沫图像,采用分水岭算法对设计的嵌入式泡沫视频监控系统进行测试。实验表明该系统可以快速的采集处理高清泡沫图像,获取泡沫图像特征,同时实现了无损耗压缩图像传送到上位机,满足浮选监控过程的需求。图45幅、表5个、参考文献60篇

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1 绪论  9-17
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 矿物浮选泡沫视频处理技术发展现状  10-16
    1.2.1 国内外研究现状  10-12
    1.2.2 视频监控系统研究现状  12-15
    1.2.3 视频处理技术研究现状  15-16
  1.3 论文研究内容与章节安排  16-17
2 浮选泡沫视频监控平台总体设计  17-32
  2.1 概述  17-18
  2.2 矿物泡沫浮选监控需求  18-20
  2.3 浮选泡沫监控平台功能设计  20-21
  2.4 浮选泡沫监控平台总体结构设计  21-23
  2.5 硬件设备配置  23-31
    2.5.1 核心芯片分析以及选型  23-27
    2.5.2 泡沫视频采集装置的分析  27-30
    2.5.3 浮选泡沫监控平台外围模块分析及配置  30-31
  2.6 小结  31-32
3 浮选泡沫视频监控平台的硬件电路设计  32-53
  3.1 浮选泡沫监控平台功能模块硬件总体结构  32-33
  3.2 浮选泡沫监控平台各模块的设计与实现  33-47
    3.2.1 视频采集模块设计  34-36
    3.2.2 视频处理模块硬件设计  36-39
    3.2.3 电源及时钟电路的设计  39-42
    3.2.4 存储器电路的设计  42-44
    3.2.5 接口模块设计  44-47
  3.3 硬件电路的实现  47-52
    3.3.1 PCB设计工具及介绍  47-48
    3.3.2 PCB布线的准备工作与元件布局  48-50
    3.3.3 PCB布线和覆铜  50-52
  3.4 小结  52-53
4 浮选泡沫视频监控平台的软件设计  53-66
  4.1 浮选泡沫监控平台软件功能设计  53-57
  4.2 浮选泡沫视频回显的软件设计  57-61
    4.2.1 VPORTCAP_Params结构体描述  57-58
    4.2.2 参数详细设计  58-61
  4.3 网络传输模块程序设计  61-65
  4.4 小结  65-66
5 浮选泡沫监控平台的调试和演示  66-75
  5.1 选泡沫监控平台调试  66-70
    5.1.1 硬件电路仿真测试  66-69
    5.1.2 软件调试  69-70
  5.2 浮选泡沫监控平台测试  70-74
    5.2.1 测试环境  70-71
    5.2.2 测试方法  71-74
    5.2.3 实验结果  74
  5.3 小结  74-75
6 总结与展望  75-77
  6.1 总结  75
  6.2 展望  75-77
参考文献  77-81
攻读学位期间主要的研究成果  81-82
致谢  82

相似论文

  1. 电子提花编织机电控系统设计,TS183
  2. 基于DSP的集成光栅细分数显装置的研制,TH822
  3. 基于DSP的二维准直系统的研究,TH741.14
  4. 半实物火炮自动操瞄俯仰角度控制系统的研究,TJ303
  5. 汽车的电动助力转向系统,U463.4
  6. 同步电动机励磁控制系统研究,TM341
  7. 基于DSP的任意次谐波发生器的设计,TM935
  8. AES算法及其DSP实现,TN918.1
  9. 基于DSP的机器人语音命令识别系统研制,TN912.34
  10. 相位法激光测距仪信号接收系统研究,TN249
  11. 基于DSP的OFDM系统中的信道估计技术实现研究,TN919.3
  12. 电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
  13. 基于小波变换的语音信号去噪及其DSP算法实现,TN912.3
  14. 基于TMS320C6713的SPIHT图像压缩算法研究及实现,TP391.41
  15. RFID技术在汽车点火线圈生产中的应用研究,TP391.44
  16. 基于ARM9的Windows CE系统移植,TP316.7
  17. 基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
  18. 红外图像匹配技术研究,TP391.41
  19. 交联电缆生产线电控系统的研制,TP273.5
  20. 基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
  21. 面向嵌入式超声检测系统的图形接口设计与应用,TP274.53

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
© 2012 www.xueweilunwen.com