【摘要】： 道岔安全检测系统的开发一直以来是铁路信号系统研究中的技术难点。论文概括介绍了道岔缺口检测的产生历史和研究现状,分析了其他道岔缺口检测方案的优劣。针对这些方案的不足和道岔缺口检测系统设计的难点,论文提出了基于机器视觉的嵌入式缺口安全实时检测系统,有效地消除了上述方案的不足,为道岔缺口检测提出了更为实用的解决方案。 论文详细介绍了基于机器视觉的嵌入式缺口检测系统的原理和基本功能,给出了整体设计方案和各实现模块的设计思路,包括标记的设计制作方案、图像采集的设计实现、嵌入式机器视觉处理机的设计实现、嵌入式声光报警处理机的设计实现、电力载波通信系统、CAN总线通信系统等。 论文细致阐述了在基于机器视觉的嵌入式缺口检测系统设计中图像采集处理的设计实现方案,克服了铁路现场环境恶劣,转辙机内部空间狭小,现场安装传感器不能破坏转辙机的原有结构等难点,是检测系统实用性的集中体现。 论文还参考了目前流行的嵌入式系统实现方法,确定了嵌入式机器视觉处理机的ARM-Linux实现方案。为增强嵌入式缺口检测系统可用性,便于在市场上大面积推广,论文还简要叙述了嵌入式声光报警处理机的实现,避免了嵌入式缺口检测系统产品化时涉及的知识产权问题,为实验室成果的产品化扫清了一大障碍。 论文又介绍了目前正处于研究热点中的控制局域网CAN总线技术,给出了CAN总线通信系统的一个简单实用的实现方案。引入了CAN总线通信系统后,缺口报警数据、系统报警数据可以及时准确地上传至微机检测系统,极大地增强了嵌入式缺口检测的实时性。 论文介绍了在系统开发过程中所遇到的重大问题,给出了分析问题、解决问题的步骤,为后人继续研究开发道岔缺口安全实时检测系统提供了一定的经验教训。
【关键词】：缺口检测 机器视觉 嵌入式ARM系统 CAN总线 系统实现
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X924.2