水庫(kù)大壩是重要的基礎(chǔ)工程,其能否安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全,因此及時(shí)、準(zhǔn)確的獲取水庫(kù)壩體的狀態(tài)參數(shù)就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的水庫(kù)壩體安全監(jiān)測(cè)主要靠人工測(cè)量,或使用半自動(dòng)的測(cè)量?jī)x進(jìn)行監(jiān)測(cè),這些監(jiān)測(cè)手段大多測(cè)量精度較差,監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng),耗時(shí)耗力。而一些新式的監(jiān)測(cè)手段,諸如全站儀,雖然其能夠?qū)崿F(xiàn)壩體遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能,但由于成本過(guò)高,限制了其在中小水庫(kù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目上的推廣。因此,本文結(jié)合壩體安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際要求,設(shè)計(jì)了一種基于準(zhǔn)直激光和圖像處理技術(shù)的壩體視覺(jué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠以較低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)壩體的沉降和水平位移進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)。本套系統(tǒng)由基站、主站和監(jiān)測(cè)中心三部分組成,基站又分成圖像采集板和基站控制板兩個(gè)部分。由STM32F407和OV2640構(gòu)成的圖像采集板主要負(fù)責(zé)壩體位移的監(jiān)測(cè),以STM8L為核心的基站控制板則控制基站的運(yùn)行,并負(fù)責(zé)與主站間的無(wú)線通信�；竞椭髡緲�(gòu)成星型無(wú)線網(wǎng)絡(luò),一個(gè)主站對(duì)多個(gè)基站進(jìn)行管理,并通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測(cè)中心通信。為了確保系統(tǒng)內(nèi)部通信的可靠性,文中設(shè)計(jì)了一套通信協(xié)議用于系統(tǒng)內(nèi)部各部分的通信。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用一固定于壩體一側(cè)岸邊基準(zhǔn)點(diǎn)上的激光器發(fā)射準(zhǔn)直激光,其...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及實(shí)際意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外大壩位移測(cè)量的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 文章主要研究?jī)?nèi)容和構(gòu)架
第二章 水庫(kù)壩體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.1 常見(jiàn)壩體監(jiān)測(cè)方法分析
        2.1.1 引張線技術(shù)
        2.1.2 正倒垂線技術(shù)
        2.1.3 測(cè)斜儀技術(shù)
        2.1.4 連通管法
        2.1.5 振弦式沉降儀技術(shù)
        2.1.6 智能全站儀技術(shù)
        2.1.7 GPS監(jiān)測(cè)儀技術(shù)
    2.2 基于準(zhǔn)直激光和圖像處理技術(shù)的壩體監(jiān)測(cè)技術(shù)原理簡(jiǎn)述
    2.3 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
        2.3.1 硬件部分設(shè)計(jì)方案
        2.3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案
        2.3.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)性能指標(biāo)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水庫(kù)壩體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)概述
    3.2 主要元器件選型
        3.2.1 圖像采集板的攝像頭及處理芯片選型
        3.2.2 基站控制板控制芯片選型
        3.2.3 主站控制板控制芯片選型
        3.2.4 主站GPRS模塊選型
        3.2.5 無(wú)線通信模塊選型
    3.3 系統(tǒng)硬件通信接口簡(jiǎn)介
        3.3.1 串口
        3.3.2 I2C接口
        3.3.3 SCCB接口
        3.3.4 DCMI接口
    3.4 監(jiān)測(cè)基站硬件設(shè)計(jì)
    3.5 監(jiān)測(cè)主站硬件設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 水庫(kù)壩體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 圖像處理算法研究
        4.1.1 彩色圖像灰度處理
        4.1.2 圖像濾波處理
        4.1.3 圖像二值化處理
        4.1.4 圖像特征點(diǎn)的提取
        4.1.5 隨機(jī)光擾的濾除
    4.2 通信協(xié)議設(shè)計(jì)
        4.2.1 主站與基站通信協(xié)議
        4.2.2 主站與監(jiān)測(cè)中心通信協(xié)議
    4.3 監(jiān)測(cè)基站程序設(shè)計(jì)
        4.3.1 攝像頭驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
        4.3.2 圖像采集板主程序
        4.3.3 圖像采集板中斷響應(yīng)程序
        4.3.4 基站控制板主程序
        4.3.5 基站控制板中斷響應(yīng)程序
    4.4 監(jiān)測(cè)主站程序設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 監(jiān)測(cè)基站的實(shí)物制作及性能測(cè)試
    5.1 監(jiān)測(cè)基站的實(shí)物制作
    5.2 監(jiān)測(cè)基站性能測(cè)試
        5.2.1 長(zhǎng)度像素比的測(cè)量
        5.2.2 測(cè)試環(huán)境的搭建
        5.2.3 系統(tǒng)精度測(cè)試
        5.2.4 誤差分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號(hào)：3748174