基于DSP的圖像檢測(cè)與鐵路安全技術(shù)的研究.pdf

1、科技發(fā)達(dá)的今天，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)逐漸朝著智能化的方向前進(jìn)，圖像檢測(cè)等圖像處理技術(shù)在鐵路安全方面的應(yīng)用越發(fā)廣泛，尤其是在鐵路線路障礙檢測(cè)方面。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，中國(guó)鐵路的運(yùn)輸量穩(wěn)步上升，使用的頻度加大也容易促成鐵路事故的數(shù)量上升。鐵路線路的災(zāi)害突發(fā)性強(qiáng)，危害巨大，影響相當(dāng)惡劣。因?yàn)槭苡觎F等各種環(huán)境和疲勞的的影響，機(jī)車(chē)工作人員不能每時(shí)每刻都能發(fā)現(xiàn)行車(chē)線路上突然產(chǎn)生的災(zāi)害以及障礙，希望運(yùn)用圖像檢測(cè)和圖像壓縮等技術(shù)研究設(shè)計(jì)一種在無(wú)人的環(huán)

2、境下鐵路線路災(zāi)害及障礙報(bào)警裝置，能夠有效的、較為及時(shí)的提醒車(chē)站以及機(jī)車(chē)的工作人員，并將前方出現(xiàn)障礙的圖像發(fā)送回車(chē)站。
　　 本文首先闡述了鐵路線路災(zāi)害及障礙報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)思路，它不僅要適用于陰晴雨雪等各種惡劣的環(huán)境，而且要在無(wú)人的條件下運(yùn)行，必須具有較高的實(shí)時(shí)性要求。該裝置系統(tǒng)包括主機(jī)、副機(jī)，通過(guò)它們將圖像信號(hào)和報(bào)警信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸裝置傳送到車(chē)站總機(jī)以及機(jī)車(chē)電臺(tái)。主機(jī)裝置是設(shè)計(jì)和研究的重點(diǎn)，鐵軌檢測(cè)和障礙檢測(cè)是核心的內(nèi)容，本設(shè)計(jì)

3、結(jié)合軟硬件各部分要求加以考慮。在芯片的選擇方面，本設(shè)計(jì)將選用TI公司的TMS320DM642芯片，這款數(shù)字信號(hào)處理芯片在運(yùn)算能力等各種方面都符合圖像檢測(cè)和圖像壓縮等方面對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，還帶有豐富的視音頻硬件資源和各種較高速的數(shù)據(jù)傳送接口，適合進(jìn)一步改進(jìn)擴(kuò)展其功能。
　　 硬件設(shè)計(jì)部分首先介紹了TMS320DM642的基本知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，給出了主機(jī)裝置的硬件設(shè)計(jì)思路，包括硬件平臺(tái)的搭建和主要端口、外設(shè)等的配置。軟件設(shè)計(jì)部分采用的

4、是Code Composer Studio3.3開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)仿真器連接PC機(jī)，進(jìn)行程序調(diào)試和上載。先給出了整體的軟件整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，接著按照功能闡述了如何通過(guò)CCS開(kāi)發(fā)平臺(tái)具體實(shí)現(xiàn)鐵路線路上的障礙檢測(cè)、圖像壓縮和串口發(fā)送障礙圖像的過(guò)程，并詳細(xì)闡述了背景差檢測(cè)、形態(tài)學(xué)運(yùn)算、背景更新、哈夫曼編碼等算法的DSP實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)中對(duì)一般圖像算法在DSP上的實(shí)現(xiàn)移植的效果和效率加以了考慮，不僅使用了BIOS等技術(shù)減少了系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，還分析了部分處理以及運(yùn)算