基于嵌入式的蔗糖结晶图像采集与控制系统设计研究

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在现代工业控制领域,图像采集与传输已经成为一个热点,图像信息量太大已是不争的事实,谁更好处理图像信息在终端的采集并快速传到监控中心就会把握这个领域的主动权。  在蔗糖制炼工艺流程中,蔗糖结晶过程控制是国内糖厂生产流程中自动化程度较低的工序。现场监控人员用采样器抽出煮糖罐内的糖膏样本,利用手、眼等感官,参照个人经验推测结晶程度控制阀门开关度来完成整个煮糖工序,人为因素对控制结果影响很大。本设计在原有生产设备基础上,采用一种视觉传感方法,以图像处理为技术基础建立一个煮糖结晶过程自动控制系统,而图像的采集与控制是整个系统的基础,所以必须先行对它的可行性进行研究。  针对制糖工艺的特点,从工业现场环境出发,本文设计了基于嵌入式的蔗糖结晶过程图像采集与控制系统,主要的研究内容包括:  1、通过对蔗糖结晶过程数学模型的认知,从中得到在煮糖过程中浓度、温度、流动和杂质效应可以图像形式表现出来,为图像处理技术提供了理论基础;  2、设计基于嵌入式硬件处理平台和操作系统的蔗糖图S3C2440 Windows CE5.0像信息采集系统,详细阐述了图像传感器接口设计和流接口驱动的实现方法,设计出友好的人机交互界面,具有采集、存储等功能;  3、深入学习嵌入式系统内核定制、移植及驱动开发,对系统框架、底层和应用界面开发有了深刻认识,对扩大系统应用范围,提高系统灵活性都有借鉴意义;  4、完成无线网卡在嵌入式平台的驱动开发及系统配置,采用TCP传输协议,实现了基于图像信息传输系统应用软件开发。WindowsSockets  研究表明,基于嵌入式的蔗糖结晶过程图像采集与控制系统应用设计是可行的,它为蔗糖制炼工艺过程自动化提供另一种技术支持。采用嵌入式主控平台使系统更趋小型化,运用无线传输技术提高了系统可塑性,应用TCP传输协议降低了图像数据包丢失,选用通信方式增强了整个系统实时性。此外,系统还可以达到节约能WI?FI耗,降低成本的目的,适合工业现场环境。
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