面向机电系统状态监测的嵌入式视听传感系统的研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blueblacktzb
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  随着科技的进步和需求的发展,视觉和听觉传感系统正在向着智能化、网络化、高速度、高精度的方向发展。在现代工业中,对机电系统进行状态监测时,人工操作或以工控机为核心的传感系统已逐渐不能满足要求。针对传统机电系统状态监测中效率低、设备集成度低等问题,提出了一种与嵌入式系统相结合的视听传感系统,通过对机电系统状态监测信息的采集、处理,并输出相应的监控信号,从而达到对机电系统运行状态进行信息感知和监控的目的。   通过对各类型嵌入式系统应用特点的综合分析,确定了系统的总体方案。系统主要由硬件及软件两部分组成。通过硬件部分实现对工作过程中数据的存储和运算,软件部分负责完成对程序的编译和算法的实现。通过对几款DSP芯片性能的分析比较,本系统采用TI公司的高性能的TMS320DM642芯片作为核心芯片。   硬件系统以DM642为核心处理器,在满足视觉、听觉系统的处理要求以及各接口相匹配的基础上,完成了对视频及音频编、解码器,外部存储器,输出串口,仿真接口和电源部分芯片的选型及其接口电路的构建。   现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,本系统对比了各类现场总线的优缺点,构建了 CAN 总线系统,用来进行分布式控制和实时控制。同时,为了实现系统的高级通信,本系统构建了以太网通信系统,实现了以太网网络通信。   软件系统以CCS为开发环境,在DSP/BIOS操作系统下,实现了对各部分初始化程序的编译,针对要进行的视觉和听觉方面的处理要求,提出了运动检测和异常声音识别的算法,并进行了实验加以验证,很好的实现了视觉和听觉信息的融合。   为了实现嵌入式视听系统对物体状态信息的感知,本文通过若干个具有普适意义的实验对其进行验证,进行了多种视觉处理实验及听觉处理实验。最后针对钉钉子的典型视听场合进行视听融合的实验。实验结果表明,该嵌入式视听传感系统可以快速、准确的对物体的外部视觉、听觉状态信息进行感知。
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