学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

SF_6视频检测处理系统的设计与实现

作　者: 金见春
导　师: 李欣
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: DSP SF6 FPGA 图像预处理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


作为绝缘材料的SF6气体在高压、超高压断路器中得到了广泛的应用。由于SF6既是一种很强的温室气体,又比空气的密度大,如果发生泄漏对环境会产生严重的影响,同时威胁操作人员的人身安全。因此,对SF6气体进行检测具有重要的意义。目前的检测方法主要是电化学和电击穿等方式,检测精度低,检测的时候需要切断设备的电源。基于以上原因,本文设计了一款SF6视频检测仪,可以对SF6气体的泄漏情况进行全程监控,在发生泄漏的时候给出报警信号,同时对泄露的图像数据进行压缩存储,弥补了国内在SF6气体视频检测方面的不足。SF6是一种无色的气体,在普通的摄像机下不能成像,本文用一种带激光发射器的摄像机照射被检测的区域,由于SF6气体对激光的吸收作用,返回到摄像机的激光强度减弱,图像会发生明暗的对比,实现了SF6气体的成像。设备工作在高频开关等电磁辐射比较严重的环境中,硬件设计上采用了屏蔽、隔离、滤波等抗干扰措施。PCB板采用了两个电源层,三个信号层和三个地层的分层结构,每个信号层都与地层紧密相邻,用地层大的铜面来屏蔽对信号的干扰,保证了系统的可靠性。系统采用了DSP+FPGA的结构,充分的发挥了DSP和FPGA的优势,存储器设计上采用了灵活的三级存储结构,最大限度的利用了系统的片上资源,保证了系统的实时性。同时采用了H.264算法对图像进行压缩,可满足24小时的视频数据存储,实现了设备在不切断电源的情况下的SF6气体的视频检测。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 课题研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外发展状况  10-12
    1.2.1 电化学检测技术  11
    1.2.2 电击穿检测技术  11
    1.2.3 气敏传感器的吸附检测技术  11
    1.2.4 纹影成像检测技术  11-12
    1.2.5 反向散射成像检测技术  12
  1.3 论文的主要研究内容  12-14
第2章 SF6气体的光学成像方案  14-20
  2.1 多光谱成像方案  14-16
  2.2 纹影成像方案  16-17
  2.3 反向散射吸收气体成像方案  17-19
  2.4 本章小结  19-20
第3章 硬件设计方案  20-27
  3.1 系统功能要求及设计方案  20-21
  3.2 芯片选择方案  21-26
    3.2.1 DSP 芯片的选取  21-22
    3.2.2 图像预处理芯片的选取  22-24
    3.2.3 图像采集设备的选取  24
    3.2.4 存储芯片的选取  24-25
    3.2.5 视频解码芯片的选择  25-26
  3.3 本章小结  26-27
第4章 系统硬件平台设计  27-44
  4.1 系统总体结构设计  27-28
  4.2 DSP 及外围电路的设计  28-33
    4.2.1 DSP 电源的设计  28-30
    4.2.2 DSP 程序存储器设计  30-31
    4.2.3 时钟电路设计  31-32
    4.2.4 JTAG 接口设计  32-33
  4.3 FPGA 及其外围电路设计  33-36
    4.3.1 电源设计  33
    4.3.2 FPGA 的配置设计  33-35
    4.3.3 FPGA 的JTAG 设计  35-36
  4.4 视频解码电路的设计  36-38
  4.5 存储电路的设计  38-41
    4.5.1 本地存储器设计  38
    4.5.2 图像缓冲存储器设计  38-41
  4.6 显示电路的设计  41-42
  4.7 系统抗干扰设计  42-43
  4.8 本章总结  43-44
第5章 视频检测系统软件设计  44-57
  5.1 基于FPGA 图像预处理算法的实现  44-48
    5.1.1 图像边缘提取算法的分析  44-45
    5.1.2 图像边缘提取算法的实现  45-48
  5.2 特征跟踪算法的软件设计  48-52
    5.2.1 特征跟踪算法分析  48-50
    5.2.2 特征跟踪算法实现  50-52
  5.3 H.264 压缩算法的优化  52-55
    5.3.1 PC 机上的优化  52
    5.3.2 C 语言与汇编优化  52-53
    5.3.3 系统存储器的优化  53-55
  5.4 实验结果分析  55-56
  5.5 本章小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-61
攻读学位期间发表的学术论文  61-62
致谢  62

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. 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
  5. 半实物火炮自动操瞄俯仰角度控制系统的研究,TJ303
  6. 基于FPGA的五相PMSM驱动控制系统的研究,TM341
  7. LXI任意波形发生器研制,TM935
  8. 同步电动机励磁控制系统研究,TM341
  9. 基于DSP的任意次谐波发生器的设计,TM935
  10. 基于FPGA的射频功放数字预失真器设计,TN722.75
  11. 突发OFDM系统同步与信道估计算法及FPGA实现,TN919.3
  12. AES算法及其DSP实现,TN918.1
  13. 基于DSP的机器人语音命令识别系统研制,TN912.34
  14. 直扩系统抗多径性能分析及补偿方法研究,TN914.42
  15. 相位法激光测距仪信号接收系统研究,TN249
  16. 基于DSP的OFDM系统中的信道估计技术实现研究,TN919.3
  17. 电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
  18. 基于小波变换的语音信号去噪及其DSP算法实现,TN912.3
  19. 基于FPGA的多用户扩频码捕获研究及硬件仿真,TN914.42
  20. 基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
  21. 基于FPGA的高速图像预处理技术的研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com