基于嵌入式Linux的纜索表面圖像采集系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、纜索表面的健康狀態(tài)與纜索的使用壽命息息相關。對纜索表面進行有效的檢測是橋梁維護工作的重要內容。傳統(tǒng)的人工檢查方法效率低、成本高，而且會給工作人員帶來較大的安全隱患。因此，使用纜索爬行機器人攜帶圖像傳感器采集纜索表面圖像，成為了當前研究的熱點之一。
　　本文通過分析課題的來源與國內外研究現(xiàn)狀，提出了一種基于嵌入式Linux的纜索表面圖像采集系統(tǒng)方案，并完成了該系統(tǒng)的設計與驗證。該系統(tǒng)由兩部分構成:圖像采集端、圖像接收端。圖像采集端掛

2、載于機器人身上，隨著機器人的爬行，將纜索表面一周圖像分段采集下來，傳輸?shù)綀D像接收端。
　　本文所做的主要工作如下:
　　1、根據(jù)課題的背景與設計要求，提出了基于嵌入式Linux的纜索表面圖像采集系統(tǒng)的設計方案。該方案由圖像采集端和圖像接收端組成，通過無線模塊連接。
　　2、根據(jù)設計方案搭建了圖像采集端和圖像接收端的硬件平臺、開發(fā)環(huán)境。圖像采集端由JZ2440_V2開發(fā)板、3個USB攝像頭、NRF24L01P模塊等組成;

3、圖像接收端由樹莓派、10.1寸LCD顯示器、NRF24L01P模塊等組成。
　　3、在進行軟件設計過程中，研究了Linux字符設備驅動框架，使用異步通知、中斷機制和poll機制等技術完成了NRF24L01P和EL817模塊的驅動設計。通過V4L2接口技術，使用USB攝像頭實現(xiàn)圖像采集，并使用JPEG算法壓縮圖像。通過研究NRF24L01P干擾源的特性，設計了適用于本系統(tǒng)的圖像傳輸協(xié)議和跳頻方法，提高圖像傳輸效率。
　　4、使