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基于ARM的激光标靶测量系统研究
| 论文题名： | 基于ARM的激光标靶测量系统研究 |
| 关键词： | 隧道工程;盾构施工;姿态测量;导向控制;激光标靶测量系统 |
| 摘要： | 激光标靶是盾构激光导向系统的重要组成,其测量结果直接决定了导向系统的测量精度。为了获得高精度的盾构姿态角,本文研究设计了一种基于ARM的激光标靶测量系统,该系统融合了光学成像技术、图像处理技术、数据传输技术,功能独立,连接配置方便,可完成高重复性和高精度的盾构姿态测量任务。 本文分析了基于倾角传感器和面阵CCD的盾构姿态角测量原理。为了简化硬件设计的复杂性,提高系统的稳定性和可靠性,该系统硬件上采用模块化设计,主要包括CCD图像采集模块、倾角仪数据采集模块和嵌入式模块。针对测量系统多任务的特点,本文以嵌入式 Linux作为系统软件平台,利用多线程的设计思路,实现了能完成图像采集、图像处理、数据分析处理等功能的系统应用程序。 盾构施工现场的背景光会影响光斑中心定位,且由于盾构的推进,背景光在CCD上会发生微移动,利用传统的差图像法无法消除该影响。本文提出了基于形态学滤波的光斑识别算法,即利用形态学滤波构造背景图像,并通过差图像法消除背景光的干扰,提高了图像的信噪比。此外分析并确定了基于灰度的光斑中心定位算法,通过实验分析了不同因素对光斑中心定位精度的影响。 论文最后完成了该激光标靶在实际工程现场的应用实验,实验结果很好的验证了系统能满足测量精度和可靠性方面的要求。 |
| 作者： | 黄一万 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 朱国力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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