防水布测试系统的结构改进及程序设计

论文编号:JX111  附任务书,开题报告,外文翻译,正文字数:26978.页数:45    

摘   要

随着信息时代的到来和计算机应用的普及，世界各国对信息产业的发展都给予了极大的重视和关注。但在信息技术高速发展的同时，一个难题也摆在我们的面前，那就是计算机数据处理和网络传输的高速度与数据输入的低速度之间的矛盾。如何将记录在纸上的大量的文字图像信息快速可靠的输入计算机，转变为便于计算机识别和处理的字符信息，在一定程度上成为影响社会信息化进程的重要因素。人们接受信息最频繁的是视觉通道。在日常学习和生活中，所处理的信息有75%-85%是视觉信息，其中文字信息愈来愈占重要地位。要实现对这些文字信息处理过程的机械化、自动化，其先决条件就是利用计算机对文字信息进行识别。
本课题研究的是利用图象识别和Labview来检测防水布在一定水压下的防水性。图像处理与识别广泛应用于交通、遥感、工业检测、生物医学、地质等许多领域。
    图像处理技术是利用计算机来处理、分析和理解视觉信息的一项技术。将采集到的图像经灰度转换和二值化处理、噪声去除、图像增强、特征定位、边缘提取等预处理过程，形成了特征突出、便于后续处理和识别的图像。
    图像采集硬件包括主频为2.66GHZ、内存为512MB的的计算机，北京阿尔泰科技发展有限公司PCI2300数据采集卡, 杭州天矩传感仪器有限公司WP401A扩散硅压力变送器，北京微视新纪元科技有限公司MVC1000的USB黑白摄像头作为视觉传感器，40W环形灯作为照明设备，保证了图像采集的质量。
系统软件由NI公司的虚拟仪器软件Labview及图像处理IMAQ Vision开发，实现了图像的采集、预处理、特征提取等功能。该软件操作简单，界面友好，可靠性高。

关键词:  虚拟仪器；图象识别; Labview；IMAQ Vision；图像处理；datasocket；机器视觉

毕业设计任务及技术要求：
（1）把人工监视的防水布测试装置改为自动化监察。
（2）用图象识别的技术完成防水布的测试装置的设计。
（3）原来测试机器的结构改装。
（4）把压力表显示改用压力传感器，还要控制防水布的受压时间，并通过技术除了能在机器显示，还要在电脑上显示出来，，有利于自动化控制。
（5）提取要识别的图象，并图象信号传到电脑上，经图象处理后，完成图象识别。
（6）设置报警装置。

  ì 目   录
摘    要 Ⅰ
ABStract Ⅱ
第1章  绪 论 1
1.1 课题来源及研究的目的和意义 1
1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 1
1.3 本课题研究的主要内容 2
第2章  虚拟仪器技术与机器视觉技术 3
2.1 虚拟仪器技术 3
2.1.1 虚拟仪器技术简介 3
2.1.2 虚拟仪器的概念与特点 3
2.1.3 LabVIEW的简介 4
2.2 机器视觉系统的组成 5
2.2.1 视觉计算的体系 5
2.2.2 视觉系统的核心 6
2.3 数字图像处理与图象识别 7
2.3.1 数字图像处理系统组成 7
2.3.2 图像处理和识别技术 7
2.4 本章小结 10
第3章  系统总体设计及硬件选择 11
3.1 系统总体设计 11
3.2 图象识别部分设计 11
3.2.1 系统的构成 11
3.2.2 摄像机介绍及选择 12
3.3 压力采集部分设计 14
3.3.1 传感器 14
3.3.2 信号的调理 14
3.3.3 数据采集卡 15
3.4 计算机设备 17
3.5 本章小结 17
第4章  机械设计方案改进 18
4.1 方案初定 18
4.1.1 摄像头安装位置 18
4.1.2 气缸安装位置 18
4.2．气缸的选定 18
4.2.1 内径 18
4.2.2 气缸前端参数 19
4.2.3 关节接头 20
4.2.3 连杆 20
4.2.4 行程的选择 21
4.3 摄像头的安装 21
4.4 传感器安装架 21
4.5 本章小结 21
第5章  系统连接与程序编制 22
5.1 总体方案的比较 22
5.2 数据采集卡的驱动程序接口函数 22
5.3  PCI2300数据采集卡实现数据采集 25
5.3.1 模拟输入信号的连接方式 25
5.3.2 实现数据采集 26
5.3.3 取得PCI设备上AD数据的函数原型 27
5.4 压力采集程序与计时器程序 28
5.4.1 压力采集程序 28
5.4.2 计时器程序 31
5.5 图象识别系统开发环境 32
5.6系统功能的实现 33
5.7 Datasocket通信接口技术 33
5.7.1  Datasocket技术及其应用 33
5.7.2  Datasocket的工作原理 33
5.7.3  三个程序的数据通信 35
5.8 本章小结 35
结论 36
致谢 37
参考文献 38
附录1译文 39
附录2英文 41
附录3 数据采集卡详细参数 44
附录4 SDA气缸外形尺寸 46
附录5 SDA气缸前端外形尺寸 47
附录6 气缸理论输出力表 N 48