基于ADSP-BF609的指针式仪表识别系统设计

摘要

指针式仪表的数字化的一种途径是通过图像采集与处理技术来读取与识别，能够提高判读准确性和效率，避免主观原因产生的误差。论文研究基于图像处理的指针式仪表数字化技术，给出了基于DSP的系统实现方案。
　　论文首先研究图像格式转换、图像去噪、边缘检测、图像二值化、Hough变换等指针仪表识别算法，并使用MATLAB进行了仿真。通过对比仿真结果，确定使用中值滤波进行图像去噪，Canny算子进行边缘检测，Hough变换进行圆心定位和直线检测。
　　采用ADSP-BF609评估板为硬件平台，通过BF609板上的TWI接口对摄像头OV9653控制寄存器的初始化实现图像质量控制，通过对EPPI1接口及其专用的DMA控制器进行参数配置完成图像采集存储，通过对PIXC处理单元的参数配置，实现YUV到RGB的图像格式转换。由PVP流水线视觉处理器实现图像锐化Canny算子，通过EPPI0口连接LCD实现处理前后图像的显示，并通过以太网口进行指针数据向上位机的传输。
　　论文依托CCES集成开发环境完成软件开发和系统调试。结合具体硬件特征编写了OV9653，PIXC，PVP等硬件模块的驱动程序，对图像灰度化，中值滤波，Hough变换定位圆心，图像的分块，指针所在分区的定位，指针角度大小计算等算法进行了软件移植。经测试，使用PIXC硬件实现图像格式转换比软件算法实现要快近10倍，而使用PVP硬件实现Canny算子提取的图像边缘信息清晰比软件实现快近80倍。计算指针式仪表的示数精确。
　　综上，基于DSP的指针图像识别具有较强的准确性和实时性。可以进一步研究在表盘污损情况下的算法，提高适用性。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要工作

第二章 图像处理基础知识

2.1图像格式转换

2.2图像去噪

2.3边缘检测

2.4图像二值化

第三章 算法选择与系统总体设计

3.1图像去噪算法选择

3.2边缘检测算法选择

3.3 Hough变换

3.4数据库简介

3.5系统总体设计

第四章 硬件设计

4.1硬件系统结构

4.2硬件设计平台

4.3图像采集模块

4.4预处理模块

4.5 DMA控制器

4.6 10/100以太网MAC

第五章 软件设计

5.1 CCES开发环境简介

5.2指针式仪表识别软件设计

5.3上位机软件设计

第六章 系统测试及误差分析

6.1系统测试

6.2误差分析

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

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