基于DSP的圖像讀數(shù)系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)的目視光學儀器具有測量精度高、抗干擾能力強、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在測量領(lǐng)域占有重要的地位。但其讀數(shù)系統(tǒng)也存在很多缺點，例如讀數(shù)過程繁瑣、讀數(shù)時間長、人為誤差大、自動化程度低，使其不能滿足現(xiàn)代測量儀器高精度、高效率、智能化的要求，有必要對其進行數(shù)字化改造。 萬能工具顯微鏡作為一種典型的光學測量儀器，其讀數(shù)機構(gòu)由刻線、標尺和螺旋盤組成，具有相當?shù)拇硇?。論文結(jié)合圖像測量技術(shù)及數(shù)字信號處理技術(shù)，在深入研究了萬能工具顯微鏡的讀數(shù)系統(tǒng)

2、結(jié)構(gòu)及其工作原理的基礎(chǔ)上，設計了基于DSP的圖像式自動讀數(shù)系統(tǒng)，無需改變儀器的原有結(jié)構(gòu)便可實現(xiàn)自動讀數(shù)和結(jié)果顯示，具有小型化、智能化、低功耗、低成本和處理速度快等優(yōu)點，同時還具有很強的通用性，可廣泛用于傳統(tǒng)目視光學儀器的改造。 基于TMS320VC5410A DSP的系統(tǒng)平臺，通過單片模擬CMOS實現(xiàn)讀數(shù)圖像的采集，具有體積小、重量輕、低功耗的特點，滿足了系統(tǒng)便攜性的要求；CPLD作為邏輯控制中心，主要用于數(shù)據(jù)緩沖和地址譯碼，從

3、而完成了圖像的實時存儲；通訊模塊采用USB2.0傳輸協(xié)議，能在系統(tǒng)與PC機之間實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換。實驗證明，該硬件平臺能進行大容量視頻數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲和處理。 論文針對螺旋讀數(shù)目鏡中視場圖像的特點，在認真研究了相關(guān)數(shù)字圖像處理技術(shù)特別是字符識別和亞像素定位技術(shù)的基礎(chǔ)上，設計了一套用于萬能工具顯微鏡自動讀數(shù)算法，在灰度質(zhì)心法的基礎(chǔ)上引入雙線性插值算法，實現(xiàn)了毫米刻線的精確定位，定位精度高于0.3個像素；對圖像中的數(shù)字字符，使用