基于DSP圖像識(shí)別的微波加熱系統(tǒng)溫控技術(shù)研究.pdf

1、微波作為一種能源越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在生活和工業(yè)生產(chǎn)中，微波加熱是在物體內(nèi)部產(chǎn)生體積升溫的方法[1]，以其加熱高效率、迅速和安全發(fā)展成為新的加熱方法。溫度是衡量加熱能效的一項(xiàng)十分重要的指標(biāo)，所以對(duì)微波加熱系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)有著非常好的應(yīng)用前景,可以滿足工業(yè)生產(chǎn)和生活中用微波進(jìn)行恒溫加熱的領(lǐng)域需求以及實(shí)驗(yàn)室科研等需要恒溫加熱的領(lǐng)域需求。
　　本文基于DSP DM6437設(shè)計(jì)了一款對(duì)微波加熱系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制的系統(tǒng)，主要介紹

2、該系統(tǒng)的原理、系統(tǒng)的工作過(guò)程、硬件電路的構(gòu)成、圖像處理和識(shí)別的算法、根據(jù)該系統(tǒng)搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及實(shí)驗(yàn)部分。與傳統(tǒng)的溫控系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力好、實(shí)現(xiàn)微波場(chǎng)中溫度測(cè)量，反應(yīng)迅速能對(duì)微波加熱系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)。主要的工作內(nèi)容如下：
　　1、在研究微波加熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)微波加熱的功率源和微波的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。對(duì)比了多種微波場(chǎng)中溫度測(cè)量方法，比較了優(yōu)缺點(diǎn)。詳細(xì)介紹了示溫容器及其在微波測(cè)溫和微波加熱自動(dòng)控制系統(tǒng)的

3、應(yīng)用。
　　2、在詳細(xì)了解各種可逆溫變涂料的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)了示溫容器，該示溫容器用于微波場(chǎng)中加熱物體溫度的測(cè)量，該種方法對(duì)微波場(chǎng)中物體的溫度測(cè)量兼?zhèn)浣佑|式與非接觸式的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)微波場(chǎng)基本沒(méi)有影響，使微波對(duì)測(cè)試系統(tǒng)基本沒(méi)有干擾，可以準(zhǔn)確無(wú)誤的測(cè)試所加熱物體的溫度。
　　3、完成了以DSP DM6437為主要處理器的圖像處理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，以及以LM393芯片為核心的對(duì)微波能量控制部分的控制電路的設(shè)計(jì)。示溫容器將微波場(chǎng)中加熱物

4、體的溫度轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)，由攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)的核心DSP中進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和識(shí)別，同時(shí)圖像識(shí)別結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號(hào)通過(guò)控制電路的轉(zhuǎn)化對(duì)微波加熱系統(tǒng)控制。控制電路采用LM393輸出電壓控制繼電器，利用繼電器來(lái)控制微波加熱系統(tǒng)。
　　4、本設(shè)計(jì)中完成了以圖像處理以及識(shí)別算法為核心的軟件部分的設(shè)計(jì)以及調(diào)試，DSP接收到的圖像為數(shù)字圖像，圖像處理算法完成了對(duì)圖像的預(yù)處理包括灰度化、二值化、腐蝕和膨脹、以及感興趣區(qū)域的劃分。圖像識(shí)別部分