面向机电系统状态监测嵌入式视听传感系统的研究

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1、ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineerringTheResearchofEmbeddedAudio-visualSensingSystemforMonitoringMechanicalandElectronicSystembyDuHanjieSupervisor：Prof．LiTiejunMarch2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中

2、已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文

3、或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文面向机电系统状态监测的嵌入式视听传感系统的研究摘要随着科技的进步和需求的发展，视觉和听觉传感系统正在向着智能化、网络化、高速度、高精度的方向发展。在现代工业中，对机电系统进行状态监测时，人工操作或以工控机为核心的传感系统已逐渐不能满足要求。针对传统机电系统状态监

4、测中效率低、设备集成度低等问题，提出了一种与嵌入式系统相结合的视听传感系统，通过对机电系统状态监测信息的采集、处理，并输出相应的监控信号，从而达到对机电系统运行状态进行信息感知和监控的目的。通过对各类型嵌入式系统应用特点的综合分析，确定了系统的总体方案。系统主要由硬件及软件两部分组成。通过硬件部分实现对工作过程中数据的存储和运算，软件部分负责完成对程序的编译和算法的实现。通过对几款DSP芯片性能的分析比较，本系统采用TI公司的高性能的TMS320DM642芯片作为核心芯片。硬件系统以DM642为核心处理器，在满足视觉、听觉

5、系统的处理要求以及各接口相匹配的基础上，完成了对视频及音频编、解码器，外部存储器，输出串口，仿真接口和电源部分芯片的选型及其接口电路的构建。现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，本系统对比了各类现场总线的优缺点，构建了CAN总线系统，用来进行分布式控制和实时控制。同时，为了实现系统的高级通信，本系统构建了以太网通信系统，实现了以太网网络通信。软件系统以CCS为开发环境，在DSP/BIOS操作系统下，实现了对各部分初始化程序的编译，针对要进行的视觉和听觉方面的处理要求，提出了运动检测和异常声音识别的算法，并进行了实

6、验加以验证，很好的实现了视觉和听觉信息的融合。为了实现嵌入式视听系统对物体状态信息的感知，本文通过若干个具有普适意义的实验对其进行验证，进行了多种视觉处理实验及听觉处理实验。最后针对钉钉子的典型视听场合进行视听融合的实验。实验结果表明，该嵌入式视听传感系统可以快速、准确的对物体的外部视觉、听觉状态信息进行感知。关键词：嵌入式，DSP，视听，CCS，CANi面向机电系统状态监测的嵌入式视听传感系统的研究TheResearchofEmbeddedAudio-visualSensingSystemforMonitoringMec

7、hanicalandElectronicSystemABSTRACTWiththeadvancementoftechnologyandthedevelopmentofdemand,visualandauditorysensingsystemistowardthedirectionofintelligent,networked,highspeed,highprecision.Conditionmonitoringofmechanicalandelectricalsystemsinmodernindustry,manual,o

8、rtoIPCforthesensorsystemhasbeengraduallycannotmeettherequirements.Forthelowefficiencyoftraditionalelectromechanicalsystemstatusmonitoring,deviceintegrat