本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式ARM9的激光線掃描墻面平整度檢測儀研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著房地產(chǎn)行業(yè)的興起和個人家庭裝修的流行,作為房屋驗收的一項重要內(nèi)容,墻面平整度檢測問題受到日益廣泛的關(guān)注。鑒于傳統(tǒng)檢測手段如靠尺、百分表打點、等厚干涉儀、電子全站儀等在操作便捷、檢測效率、性價比方面的局限性,本文基于嵌入式ARM9開發(fā)平臺,設(shè)計并實現(xiàn)了一種激光線掃描墻面平整度檢測儀。該檢測儀能方便、準(zhǔn)確、實時檢測墻面平整度,完全滿足墻面平整度檢測的各項需求,具有較高的實用價值和經(jīng)濟價值。具體研究內(nèi)容概述如下:(1)提出了激光線掃描墻面平整度檢測儀的總體設(shè)計方案在闡述墻面平整度檢測儀的工作原理基礎(chǔ)上,分析了檢測儀的性能需求。根據(jù)性能需求提出了檢測儀的總體設(shè)計原則,基于此原則分析了關(guān)鍵技術(shù)的選型。主控芯片使用MCIMX283,操作系統(tǒng)選擇Linux,掃描激光線擬合算法選用最小二乘法。最后概述了檢測儀的實現(xiàn)目標(biāo),并闡述了總體設(shè)計方案及所需硬件和軟件開發(fā)條件。(2)構(gòu)建了基于嵌入式ARM9的墻面平整度檢測儀硬件平臺以飛思卡爾公司的MCIMX283為嵌入式處理器,采用模塊化設(shè)計方式,論述了檢測儀的硬件構(gòu)架。將硬件設(shè)計劃分為三部分:微處理器及存儲模塊,包括儀器的核心處理模塊微處理器、運行程序和操作系統(tǒng)的DDR2、存儲操作系統(tǒng)與檢測程序代碼的NAND Flash;片內(nèi)輔助模塊,包括為檢測儀供電的電源、時鐘、復(fù)位、和啟動配置等模塊;外圍接口電路模塊,包括用于輔助檢測儀器調(diào)試的UART串口、USB接口(下載內(nèi)核、檢測程序,掛載USB攝像頭等)、用于顯示檢測結(jié)果的LCD接口、PSWITCH引腳電路等電路模塊。同時指出各模塊設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。(3)構(gòu)建了基于Linux的墻面平整度檢測儀軟件開發(fā)平臺首先安裝操作系統(tǒng)并構(gòu)建交叉開發(fā)環(huán)境,然后完成嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植,包括Boot Loader移植、內(nèi)核的裁剪與移植、根文件系統(tǒng)的制作與移植。接著根據(jù)硬件設(shè)計和應(yīng)用需求,分別實現(xiàn)DDR2、檢測按鈕、USB攝像頭、LCD的驅(qū)動移植與初始化代碼的編寫,并在每個驅(qū)動移植后編寫測試代碼檢測驅(qū)動是否成功移植,同時以檢測按鈕為例,闡述外設(shè)驅(qū)動的設(shè)置、安裝、卸載等過程。(4)基于軟硬件平臺提出了一種基于激光線掃描的墻面平整度檢測算法以構(gòu)建好的檢測儀軟硬件平臺為基礎(chǔ),提出了一種基于激光線掃描的墻面平整度檢測算法。該算法主要包括利用V4L2庫函數(shù)(使程序有發(fā)現(xiàn)和操作設(shè)備的能力)實現(xiàn)視頻和圖像的采集,應(yīng)用最小二乘法擬合掃描激光線,采用下采樣抽樣壓縮圖像,調(diào)用跨平臺多媒體開發(fā)包SDL庫函數(shù)實現(xiàn)視頻和圖像的顯示等。針對非自然光照、檢測儀抖動等特殊工程應(yīng)用場合,對所提出的檢測算法進行改進,提升了算法的穩(wěn)健性。不同凹凸程度、不同測量距離、不同測量角度等各種情形下的實際檢測結(jié)果表明,本文提出的算法能快捷準(zhǔn)確地檢測墻面平整度,所設(shè)計的墻面平整度檢測儀能達到預(yù)期效果。實驗同時表明,該儀器還能測量地面、門窗、桌面等目標(biāo)的平整度,拓展了儀器的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) 墻面平整度檢測 高級精簡指令微處理器(ARM) Linux操作系統(tǒng) 激光線掃描
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU74;TN249
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景及研究意義12
• 1.2 墻面平整度檢測已有的方法技術(shù)和發(fā)展趨勢12-16
• 1.2.1 墻面平整度檢測的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 墻面平整度檢測已有的方法技術(shù)13-15
• 1.2.3 墻面平整度檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢15-16
• 1.3 嵌入式系統(tǒng)簡介16-19
• 1.3.1 嵌入式系統(tǒng)硬件17-18
• 1.3.2 嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺18
• 1.3.3 嵌入式應(yīng)用軟件18
• 1.3.4 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢18-19
• 1.4 本文所做的工作及章節(jié)安排19-20
• 第2章 墻面平整度檢測儀的總體系統(tǒng)方案設(shè)計20-26
• 2.1 墻面平整度檢測儀的基本原理20
• 2.2 墻面平整度檢測儀的性能要求20-21
• 2.3 墻面平整度檢測儀設(shè)計總體原則21
• 2.4 關(guān)鍵技術(shù)選型21-24
• 2.4.1 嵌入式微處理器選型22-23
• 2.4.2 嵌入式操作系統(tǒng)選型23
• 2.4.3 墻面平整度檢測算法設(shè)計23-24
• 2.5 墻面平整度檢測儀的總體方案設(shè)計24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 墻面平整度檢測儀的硬件平臺構(gòu)建26-46
• 3.1 微處理器及存儲電路模塊26-31
• 3.1.1 i.mx283微處理器概述27
• 3.1.2 DDR2電路模塊27-29
• 3.1.3 NAND Flash電路模塊29-31
• 3.2 片內(nèi)輔助模塊31-38
• 3.2.1 電源模塊31-35
• 3.2.2 時鐘模塊35
• 3.2.3 復(fù)位模塊35-37
• 3.2.4 啟動配置模塊37-38
• 3.3 外圍接.電路模塊38-44
• 3.3.1 UART串.電路38-40
• 3.3.2 USB接.電路40-42
• 3.3.3 LCD接.電路42
• 3.3.4 PSWITCH引腳電路42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 墻面平整度檢測儀的軟件平臺構(gòu)建46-66
• 4.1 應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建46-48
• 4.1.1 嵌入式Linux開發(fā)的一般方法46-47
• 4.1.2 安裝操作系統(tǒng)47
• 4.1.3 構(gòu)建交叉開發(fā)環(huán)境47-48
• 4.2 嵌入式LINUX操作系統(tǒng)移植48-52
• 4.2.1 Bootloader的移植48-51
• 4.2.2 內(nèi)核的裁剪與移植51-52
• 4.2.3 根文件系統(tǒng)的制作52
• 4.3 DDR2驅(qū)動的移植與初始化52-56
• 4.3.1 DDR2時序分析與設(shè)置53-54
• 4.3.2 DDR2寄存器初始化設(shè)置54-55
• 4.3.3 DDR2的測試代碼55-56
• 4.4 檢測按鈕驅(qū)動的移植56-59
• 4.4.1 按鍵驅(qū)動的設(shè)置57
• 4.4.2 按鍵驅(qū)動的安裝57-58
• 4.4.3 按鍵驅(qū)動的測試58-59
• 4.4.4 按鍵驅(qū)動的卸載59
• 4.5 USB攝像頭驅(qū)動的移植59-60
• 4.6 LCD彩色液晶屏驅(qū)動的移植60-64
• 4.6.1 LCD時序分析與設(shè)置60-61
• 4.6.2 LCD寄存器初始化設(shè)置61-62
• 4.6.3 LCD運行測試62-64
• 4.7 本章小結(jié)64-66
• 第5章 墻面平整度檢測儀的平整度檢測算法設(shè)計與實現(xiàn)66-80
• 5.1 墻面平整度檢測算法的總體設(shè)計思路66
• 5.2 視頻的采集及在LCD上的顯示66-70
• 5.2.1 視頻的采集67-69
• 5.2.2 視頻的旋轉(zhuǎn)及顯示69-70
• 5.3 激光線掃描圖像的采集及顯示70-73
• 5.3.1 激光線掃描圖像的采集70-72
• 5.3.2 激光線掃描圖像在LCD上的顯示72-73
• 5.4 墻面平整度檢測算法的實現(xiàn)73-78
• 5.4.1 正常光照情況下的平整度檢測算法73-76
• 5.4.2 極端光照情況下的平整度檢測算法76-77
• 5.4.3 平整度檢測算法在工程實際應(yīng)用中遇到的問題及解決方案77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-80
• 第6章 墻面檢測儀最終產(chǎn)品形態(tài)及實際檢測結(jié)果分析80-90
• 6.1 墻面平整度檢測儀最終產(chǎn)品形態(tài)80-81
• 6.2 檢測結(jié)果的標(biāo)示和術(shù)語解釋81-82
• 6.3 正常情況下的檢測性能82-84
• 6.3.1 不同凹凸程度的檢測結(jié)果82-83
• 6.3.2 不同測量距離下的檢測結(jié)果83
• 6.3.3 不同測量角度范圍下的檢測結(jié)果83-84
• 6.4 特殊情況下的檢測性能84-87
• 6.4.1 非自然光照下的檢測結(jié)果84-86
• 6.4.2 在檢測儀抖動情況下的檢測結(jié)果86-87
• 6.5 墻面平整度檢測儀的功能擴展87-89
• 6.5.1 墻面平整度檢測儀測量地板磚的平整度87
• 6.5.2 墻面平整度檢測儀測量門、桌面等表面的平整度87-89
• 6.6 本章小結(jié)89-90
• 第7章 總結(jié)及展望90-92
• 7.1 總結(jié)90-91
• 7.2 展望91-92
• 參考文獻92-96
• 攻讀碩士期間取得的科研成果96-98
• 致謝98-99

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李東亮;;USB傳奇(二)[J];電腦采購周刊;2001年12期

2 劉升;趙晶晶;范秀麗;;基于V4L2的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J];微計算機應(yīng)用;2011年01期

  本文關(guān)鍵詞：基于嵌入式ARM9的激光線掃描墻面平整度檢測儀研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：269948