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瓦斯爆炸作为中国煤矿事故的首要原因,对我国的煤矿资源开采事业造成了巨大影响,所以对井下瓦斯浓度的监控技术的完善势在必行,从而避免这类事故的发生。光干涉型甲烷检测仪是现阶段我国煤矿业主要使用的一种实时监测仪,其具有测量数据稳定、检测范围广、使用期限长、无易损原件等优点。在现有利用光干涉技术检测的仪器中,大多将普通灯泡作为采集光源,并通过人眼直接观测到的条纹位移量,来计算所测瓦斯的浓度,而这就可能带来人为操作与人眼视觉导致的误差。为此本课题在光干涉型甲烷检测仪现有的测量方法上提出利用数字图像传感器(CMOS,Complementary Metal-Oxide Semiconductor)与现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)对干涉条纹进行自动化的采集与检测。并以FPGA为平台,实现了灰度化转换,中值滤波、二值化处理及骨架细化法的图像处理算法。最后通过USB接口,实现了数据的传输。系统的整体设计以及其中具体的每个模块,都在Altera公司的开发平台Quartos II以及嵌入其内部的逻辑分析仪Modelsim软件上完成了逻辑分析与应用仿真。分析与仿真的结果显示,将CMOS光电转换技术应用到条纹的采集,可大大提高采集的精度并避免人工测量所带来的误差;使用FPGA完成对图像数据的处理不但可以得到并不亚于软件算法处理的结果,还能大幅提升工作频率与处理数据的效率,从而达到对图像数据处理的实时性。本文设计的系统便于井下的操作实施并提升了检测精度,改善了传统光干涉型瓦斯检测系统的不足,在技术指标与实际应用方面都有着较大改进。并且为FPGA在光干涉型瓦斯浓度检测方面的应用做出了有益性的探索尝试,对未来以FPGA为核心的气体浓度的实时检测方面的应用设计有着积极的意义。