嵌入式系统设计课程报告

嵌入式系统设计课

程报告

嵌入式图像处理系统课程报告——基于隔离开关水平、垂直度测试

姓名：郑亚茹

班级：硕3019

学号：

嵌入式图像识别、处理

一、研究目的

1. 从项目开发实施——隔离开关水平、垂直度测量控制角度研究嵌入式系统应用技术的一般流程，尝试使用软件工程；

2. 图像处理的研究，开发专用图形用户界面；

3. 研究嵌入式实时图像处理方案。

二、嵌入式操作系统特点及组成

嵌入式操作系统的特点

1. 专用性强，面向特定应用。这是嵌入式系统与通用型系统的最大区别。嵌入式系统的个性化很强，软、硬件结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。

2. 系统精简。嵌入式系统的软件代码要求高质量，高可靠性，由于嵌入式系统设备所处的环境往往是长期无人值守或条件恶劣的情况，因此，其代码有很高的要求。

3. 嵌入式系统大多采用实时操作系统，而且软件要求固态存储，以提高速度。

4. 嵌入式系统需要专用的开发工具和环境，由于其本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后，用户一般也不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。嵌入式系统开发时有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，采用交叉编译的方式开发应用程序。

5. 嵌入式系统的硬件驱动程序必须定制，而且和嵌入式操作系

统以及应用程序完全绑定在一起构成一个不可分割的整体。因此，不同的嵌入式产品在开发时必须设计符合自己系统的设备驱动程序。

嵌入式操作系统的组成

1. 底层驱动模块

2. 任务管理模块

3. 任务通信模块

4. 内存管理模块

5. 时钟管理

6. 文件系统

三、研究内容和方案

本课题研究目的是为了检测隔离开关触头接触是否到位以及装配位置是否达标。

本文主要针对隔离开关相关部件——瓷瓶制造过程中水平、垂直度的测量，准确判断瓷瓶中心轴线与铅垂线之间的夹角，进而指导工作人员进行位置校正控制，最终达到产品的出厂指标。（一）常见的水平、垂直度测量方法

（1）基准点、线、面法

机械测试方法

（2）常见水平测试方法

标尺法

液体通管法

（3）垂直度测试方法

激光铅直仪法

导电线锤法

（二）方案选择：

图像视频检测监控，输出方向控制信息，指导工作人员调节控制瓷瓶的四个螺母的相对位置。

为了提高产品的效率，在和用户进行设计方案交流讨论时，根据用户提出的具有友好界面、直观、具有可参观性的要求。既定方案为：在瓷瓶正上方合适位置配置固定好位置的红外射线发射设备，并校准使得其所发出的直线与铅垂线平行；瓷瓶上套有和瓷瓶上界面相匹配的同心圆靶套头；在红外线设备旁边配置摄像机，拍摄红外线投影斑点和靶心的相对位置。

考虑到图像信息传输时数据的庞大以及图像识别、分析、处理的实时性，决定采用嵌入式系统完成图像的处理部分。

（三）嵌入式系统环境对于图像处理应用的要求

由于嵌入式系统对于功能、成本、速度、处理能力、可靠性、体积、功耗等都有严格的要求，因此运行于其上的图像处理就受到一定的限制。

（1）在功能上，由于嵌入式系统都是针对非常具体的应用而进行设计开发的，因此功能上比较具有特殊性，因此根

据多种环境下的不同需求，针对具体的应用环境所采用

的图像处理技术及特点分别涉及相应的嵌入式系统；