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基于LabVIEW的条纹相机远程测控系统设计

作　者: 张户昌
导　师: 侯宏录
学　校: 西安工业大学
专　业: 武器系统与运用工程
关键词: 条纹相机远程测控 LabVIEW 条纹图像处理分辨率
分类号: TL632
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 209次
引　用: 2次
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内容摘要

条纹相机是研究激光驱动惯性约束核聚变(ICF)的重要诊断设备,是研究超快激光脉冲发生过程中不可或缺的有力工具。随着惯性约束核聚变技术的快速发展,对条纹相机系统提出了新的要求,即系统具有对条纹相机工作状态参数进行远程测试和控制的能力。本文围绕条纹相机工作状态参数的远程测试、条纹图像处理、诊断模式的远程控制和条纹相机分辨率影响因素分析开展研究。本文的研究工作主要包括如下四个方面：1.介绍了条纹相机的工作原理及工程应用,分析了条纹相机工作参数远程测控的具体需求；在此基础上设计了条纹相机远程测控系统的总体方案,即采用PC104+计算机和PC104多功能数据采集卡作为系统的硬件基础,采用虚拟仪器语言LabVIEW作为系统软件的开发平台,构建了条纹相机远程测控系统的网络化虚拟仪器结构。2.采用LabVIEW分别对条纹相机测试系统、图像处理系统和控制系统进行程序设计。测试系统实现对条纹相机的工作状态参数：气温、气压、湿度、水温、水压、流量以及水泄露报警的数据采集,针对传感器的非线性输出进行了软件线性拟合；图像处理系统实现对条纹相机获取的含有超快激光时间、能量信息的条纹图像的处理功能,获取的重要参数包括：脉冲半宽时间、脉冲能量、脉冲上升时间、脉冲下降时间。控制系统实现条纹相机高压电源、高压电压、延迟时间和工作模式的控制,并对高压电压的输出进行校正。3.采用基于LabVIEW DataSocket和Remote Panel技术的C／S和B／S模式相结合的方案,实现对条纹相机的远程测控。对条纹相机远程测控系统进行实验测试,结果表明,客户通过Web浏览器可以实现条纹相机的远程控制,通过基于DataSocket的条纹相机远程测试系统程序可以实现工作环境参数的远程采集和数据记录。4.对影响条纹相机分辨率的因素进行了分析,着重分析了扫描非线性和延时误差对分辨率的影响,提出了提高分辨率的途径。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景  8-11
    1.1.1 条纹相机的基本原理  8-9
    1.1.2 条纹相机的典型应用  9-10
    1.1.3 条纹相机远程测控系统的需求  10-11
  1.2 国内外在本领域的研究状况  11-12
    1.2.1 国外条纹相机远程测控系统的研究状况  11
    1.2.2 国内条纹相机远程测控系统的研究状况  11-12
  1.3 课题研究的意义  12
  1.4 课题研究的技术路线  12-14
  1.5 课题研究的内容  14-16
2 条纹相机远程测控系统总体方案设计  16-27
  2.1 条纹相机远程测控系统的设计思路  16
  2.2 条纹相机远程测控系统主要硬件的选择  16-23
    2.2.1 条纹相机远程测控系统计算机和采集卡的选择  16-21
    2.2.2 条纹相机远程测控系统传感器的选择  21-23
  2.3 条纹相机远程测控系统的硬件组建及远程实现方案  23-26
    2.3.1 远程测试部分的硬件方案  23-24
    2.3.2 远程控制部分的硬件方案  24-25
    2.3.3 测控系统的远程实现方案  25-26
  2.4 本章小结  26-27
3 条纹相机测试系统软件设计  27-37
  3.1 条纹相机测试系统的需求分析  27-28
  3.2 基于LabVIEW的条纹相机测试系统软件设计  28-36
    3.2.1 调用DMM-16-AT的DLL建立子程序  28-31
    3.2.2 条纹相机测试系统的软件设计  31-33
    3.2.3 信号调理以及数据的软件校正  33-36
  3.3 本章小结  36-37
4 条纹相机图像处理软件设计  37-46
  4.1 条纹图像处理的算法及验证  38-41
  4.2 基于LabVIEW的条纹相机图像处理软件设计  41-45
    4.2.1 条纹图像基本信息和能量强度获取的软件实现  42-43
    4.2.2 条纹图像时间参数获取的软件实现  43-45
  4.3 本章小结  45-46
5 条纹相机控制系统软件设计  46-58
  5.1 条纹相机的控制需求分析及具体实现方案  46-49
  5.2 基于LabVIEW的电源管理和高压电压控制监视软件设计  49-53
  5.3 基于LabVIEW的延迟时间控制和扫描速度控制软件设计  53-56
  5.4 本章小结  56-58
6 条纹相机远程测控的实现  58-72
  6.1 基于Data Socket技术的远程测试实现  58-65
    6.1.1 DataSocket技术  58-60
    6.1.2 采用DataSocket实现条纹相机的远程测试  60-63
    6.1.3 通过Data Binding属性实现条纹相机的远程测试  63-65
  6.2 基于Remote Panel技术的远程控制实现  65-69
    6.2.1 采用LabVIEW内置的Web服务器实现条纹相机的远程控制  65-68
    6.2.2 采用Remote Panel实现条纹相机的远程控制  68-69
  6.3 条纹相机远程测控系统的实现方法  69-70
  6.4 本章小结  70-72
7 条纹相机分辨率的影响因素分析  72-80
  7.1 扫描电路非线性引起的分辨率误差  73-78
  7.2 触发延时误差引起的分辨率误差  78-79
  7.3 本章小结  79-80
8 总结与展望  80-82
参考文献  82-85
攻读硕士学位期间发表的论文  85-86
致谢  86-89
附录  89-94

基于LabVIEW的条纹相机远程测控系统设计

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