具有数字图像识别的电器安全检测嵌入式系统

摘要

该文基于一套多功能智能电器安全测试仪,在低压启动,功率测量两个方面在原有的基础上重新设计了硬件,不但精简了原来的硬件电路,而且提高了电路的稳定性.重新设计了软件,使其电压,电流,和功率的测量精度都不超过千分之二的量度标准,还对整个系统作了联锁保护的设计,并且做出了样机.整个系统的上位机采用ATMEL公司的MEG128芯片为主处理芯片,下位机采用MEG8芯片为主处理芯片.由于低压启动和功率测量两功能模块是单独设计出来的,要与其它四功能仪器组合在一起,因此,我们整个电器安全测试系统在硬件和软件上都建立了平台,便于组合,这样也便于后续更多功能的扩充.但是如果有不同类型的系统也要增加到该系统中的话,就需要重新设计软硬件,工作量很大,还容易产生不兼容等问题,针对这种情况,该文设计了一套数字识别的电器安全测试嵌入式系统,可以面向多台仪器装置,不采用电气的连接,即是不改变原来的仪器装置,通过电压耦合元件摄像头和视频捕获卡从测量仪器的显示屏幕获取测试信息,再把信息传送到原来系统,从而组成了一个新的系统.这样做也可使那些没有标准接口或者是互不兼容的测试仪能组成一个系统.在对功率测量和低压启动两个功能模块设计时,针对原有的测量方案,该文采用了以CS5460功率芯片为主芯片的测量方案,提出一种新的数据采样方法,在硬件设计上,以提高精度为目的同时还精简了原硬件电路;,对功率,电压,电流进行准确而快速的测量,通过重新设计提高了其测量的精度和实时性.该文在对得到的数字图像进行处理和识别的算法是关键的部分,由于工作环境的光线强弱不同,和噪声等等因素,采集到了图像不规范,要在对其进行处理之后才能实现准确的识别,该文对处理和识别的步骤为:滤波,增强,分割,等处理之后再对图像用特征匹配的算法识别而得到准确的信息.最后讨论了对缺笔画的数字校正识别.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1嵌入式系统的发展与应用

1.2电器安全检测技术的发展现状

1.2.1电器安全检测仪中的组合问题

1.2.2图像识别在本文中应用

1.3本课题的选题意义及研究的内容

第二章系统通讯总线及功率低启模块和联锁的设计

2.1系统通讯总线的特点和设计

2.1.1串行通讯的特点

2.1.2本系统的上下位机的通讯

2.2功率低启模块的设计

2.2.1功率低启模块的特点

2.2.2模块的组成

2.2.3模块的硬件设计

2.2.4模块的软件设计

2.3本系统强弱电继电保护的设计

2.3.1继电器的选择

2.3.2过程的设计

2.4整个系统的布置设计

第三章显示屏图像的采集和预处理

3.1本系统的图像采集

3.1.1 CCD及其原理介绍

3.1.2器件选择及电路的设计

3.2本系统的图像处理

3.2.1本系统所用图像处理格式

3.2.2彩色图像的反色处理

3.2.3图像的滤波方法

3.2.4图像的去色及增强处理

3.2.5图像的二值化处理

3.2.6图像的孤点滤波处理

第四章系统图像的识别

4.1本系统图像的矫正及分割

4.2本系统图像的识别及算法

4.3显示故障图像的校正识别研究

结论与展望

1.本课题的主要研究成果

2.展望及进一步设想

参考文献

攻读学位期间发表论文和获奖

独创性声明

致谢