基于嵌入式Linux的纜索表面圖像采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、纜索表面的健康狀態(tài)與纜索的使用壽命息息相關(guān)。對(duì)纜索表面進(jìn)行有效的檢測(cè)是橋梁維護(hù)工作的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的人工檢查方法效率低、成本高，而且會(huì)給工作人員帶來(lái)較大的安全隱患。因此，使用纜索爬行機(jī)器人攜帶圖像傳感器采集纜索表面圖像，成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。
　　本文通過(guò)分析課題的來(lái)源與國(guó)內(nèi)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(shè)計(jì)與驗(yàn)證。該系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成:圖像采集端、圖像接收端。圖像采集端掛

2、載于機(jī)器人身上，隨著機(jī)器人的爬行，將纜索表面一周圖像分段采集下來(lái)，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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案。該方案由圖像采集端和圖像接收端組成，通過(guò)無(wú)線模塊連接。
　　2、根據(jù)設(shè)計(jì)方案搭建了圖像采集端和圖像接收端的硬件平臺(tái)、開(kāi)發(fā)環(huán)境。圖像采集端由JZ2440_V2開(kāi)發(fā)板、3個(gè)USB攝像頭、NRF24L01P模塊等組成;

3、圖像接收端由樹(shù)莓派、10.1寸LCD顯示器、NRF24L01P模塊等組成。
　　3、在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，研究了Linux字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架，使用異步通知、中斷機(jī)制和poll機(jī)制等技術(shù)完成了NRF24L01P和EL817模塊的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。通過(guò)V4L2接口技術(shù)，使用USB攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像采集，并使用JPEG算法壓縮圖像。通過(guò)研究NRF24L01P干擾源的特性，設(shè)計(jì)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