棉纤维色度和长度测量方法的研究与设计

摘要

随着计算机技术、通信技术和微电子技术的飞速发展，纺织测量领域也正在进行着一场巨大的变革。嵌入式操作系统将成就纺织测量数字化的远大前景。嵌入式系统以应用为目的，支持软、硬件裁剪的专用计算机系统，能够适应应用系统对体积、功能和成本等的特殊要求。选择适合的操作系统将显著提高嵌入式系统的开发效率和性能。嵌入式Linux操作系统的内核高效稳定，易于定制，尤其是其源代码的开放性及资料的丰富性。嵌入式系统运用于棉纤维的色度、长度测量无疑将大大提高棉纤维色度、长度测量的精度和速度。 本文首先介绍了棉纤维色度测量、长度测量和嵌入式操作系统的理论及其发展背景，并对目前使用的几种棉纤维色度、长度测量方法和测量仪器进行了分析。然后介绍了棉纤维的数字图像测量原理和棉纤维色度、长度测量的主要指标，说明了选择基于ARM9的Linux操作系统作为数字图像处理和计算平台的必要性。结合Samsung公司的一款ARM9核RISC的32位高速处理器S3C2410A芯片，完成了ARM9硬件平台上交叉编译环境的建立和移植了嵌入式Linux系统，从而为仪器功能的软件实现构建了开发基础。针对棉纤维色度和长度测量的特点和主要功能，分析了摄像头、LCD等各个模块的实现原理和硬件电路，并且对灯光进行改造，减少了由于灯光不稳定而引起的误差。通过Linux操作系统上的应用软件的开发，最终完成测量棉纤维色度和长度的目的。 经过实验得到的数据的分析和比较，验证了运用ARM9的棉纤维色度和长度测量的嵌入式操作系统实现的可行性和可靠性。在论文最后对嵌入式系统运用于纺织测量中的一些问题做了探讨和展望。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1棉纤维色度、长度测量的发展及特点

1.1.1传统色度仪器的种类

1.1.2传统长度仪器的种类

1.2嵌入式系统的开发过程

1.3嵌入式操作系统

1.3.1嵌入式操作系统的种类

1.4主要研究内容

第二章棉纤维色度、长度原理

2.1棉纤维色度原理

2.1.1三原色原理

2.1.2 CIE表色系统

2.1.3主要色度测量指标的计算

2.1.4颜色测量条件

2.2棉纤维长度原理

2.2.1纤维长度照影仪曲线

2.2.2主要长度测量指标的计算

2.3本章小结

第三章测量系统结构和硬件平台

3.1测量系统的总体设计

3.1.1色度、长度测量的图像数据采集

3.1.2光源

3.2硬件平台

3.2.1基于ARM920T处理器内核的S3C2410A片内资源

3.2.2开发板结构

3.3其它条件和辅助材料

3.4本章小结

第四章嵌入式Linux交叉开发环境的建立及内核移植

4.1 Linux在嵌入式环境中的架构

4.2嵌入式系统开发软件平台的建立

4.2.1软件开发平台的几种方案

4.2.2软件开发平台建立的简要步骤

4.3 BootLoader概述

4.3.1 BootLoader简介

4.3.2在开发板上烧制BootLoader

4.4 Linux内核的移植

4.4.1 Linux内核启动流程

4.4.2内核移植的实现

4.4.3添加分区表信息

4.4.4配置、编译内核

4.5设备驱动的开发

4.5.1 USB接口驱动

4.5.2 LCD屏驱动

4.5.3触摸屏驱动

4.6本章小结

第五章色度、长度测量的应用软件开发和数据结果

5.1色度测量的图像数字处理

5.2长度测量的图像数字处理

5.3色度测量结果对比

5.3.1测量标准白数据

5.3.2标准色板标定值

5.3.3色度测量数据结果

5.4长度测量结果

5.5本章小结

第六章总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢