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随着房地产行业的兴起和个人家庭装修的流行,作为房屋验收的一项重要内容,墙面平整度检测问题受到日益广泛的关注。鉴于传统检测手段如靠尺、百分表打点、等厚干涉仪、电子全站仪等在操作便捷、检测效率、性价比方面的局限性,本文基于嵌入式ARM9开发平台,设计并实现了一种激光线扫描墙面平整度检测仪。该检测仪能方便、准确、实时检测墙面平整度,完全满足墙面平整度检测的各项需求,具有较高的实用价值和经济价值。具体研究内容概述如下:(1)提出了激光线扫描墙面平整度检测仪的总体设计方案在阐述墙面平整度检测仪的工作原理基础上,分析了检测仪的性能需求。根据性能需求提出了检测仪的总体设计原则,基于此原则分析了关键技术的选型。主控芯片使用MCIMX283,操作系统选择Linux,扫描激光线拟合算法选用最小二乘法。最后概述了检测仪的实现目标,并阐述了总体设计方案及所需硬件和软件开发条件。(2)构建了基于嵌入式ARM9的墙面平整度检测仪硬件平台以飞思卡尔公司的MCIMX283为嵌入式处理器,采用模块化设计方式,论述了检测仪的硬件构架。将硬件设计划分为三部分:微处理器及存储模块,包括仪器的核心处理模块微处理器、运行程序和操作系统的DDR2、存储操作系统与检测程序代码的NAND Flash;片内辅助模块,包括为检测仪供电的电源、时钟、复位、和启动配置等模块;外围接口电路模块,包括用于辅助检测仪器调试的UART串口、USB接口(下载内核、检测程序,挂载USB摄像头等)、用于显示检测结果的LCD接口、PSWITCH引脚电路等电路模块。同时指出各模块设计过程中应注意的问题。(3)构建了基于Linux的墙面平整度检测仪软件开发平台首先安装操作系统并构建交叉开发环境,然后完成嵌入式Linux操作系统的移植,包括Boot Loader移植、内核的裁剪与移植、根文件系统的制作与移植。接着根据硬件设计和应用需求,分别实现DDR2、检测按钮、USB摄像头、LCD的驱动移植与初始化代码的编写,并在每个驱动移植后编写测试代码检测驱动是否成功移植,同时以检测按钮为例,阐述外设驱动的设置、安装、卸载等过程。(4)基于软硬件平台提出了一种基于激光线扫描的墙面平整度检测算法以构建好的检测仪软硬件平台为基础,提出了一种基于激光线扫描的墙面平整度检测算法。该算法主要包括利用V4L2库函数(使程序有发现和操作设备的能力)实现视频和图像的采集,应用最小二乘法拟合扫描激光线,采用下采样抽样压缩图像,调用跨平台多媒体开发包SDL库函数实现视频和图像的显示等。针对非自然光照、检测仪抖动等特殊工程应用场合,对所提出的检测算法进行改进,提升了算法的稳健性。不同凹凸程度、不同测量距离、不同测量角度等各种情形下的实际检测结果表明,本文提出的算法能快捷准确地检测墙面平整度,所设计的墙面平整度检测仪能达到预期效果。实验同时表明,该仪器还能测量地面、门窗、桌面等目标的平整度,拓展了仪器的应用范围。