基于ARM的过坝泥流体下泄特征检测系统的设计与实现
发布时间：2021-04-20 10:30
随着环境的恶化,各地区频繁发生泥石流,导致公路铁路等交通设施严重瘫痪,致使人员大量伤亡,给社会带来重大的损失。为了减少人员伤亡和财产损失,政府部门在大部分地区修筑拦沙坝。当拦沙坝过坝宣泄时,溢流泥流体产生的动力压力明显加大,且泥流体下泄时形体的横向宽度、下泄中与下游的入射角度和形体面积等特征均影响坝体结构、制约泥流体冲击特性和拦沙坝下游沟床掏刷。由于泥流体下泄时环境因素不可控,人为实时测量受到阻碍,因此如何运用便捷化的仪器设备和处理技术对特殊环境中的泥流体下泄特征检测,成为一种迫切需要解决的难题和趋势。本系统针对室内模型,利用土石混合物质模拟过坝泥流体下泄,通过使用图像处理的方法,设计一种便捷化的检测设备,对其进行特征区域提取和特征值检测。为实现本检测系统,主要对特征提取和检测算法、系统设计方案、系统软硬件和应用程序进行研究,具体内容如下:第一、分析室内模型的实际环境情况,提出高效准确适用于特征检测的处理流程（如槽体部分的去除、图像预处理、特征区域的上下边沿获取、边缘区域去除和小区域面积去除等算法）,对流程中所使用的算法进行分析和验证,从而完成过坝泥流体下泄特征区域提取、特征区域横向宽...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容
1.4 论文结构
第2章 理论基础及相关原理
2.1 系统功能需求分析
2.1.1 特征检测的需求分析
2.1.2 人机交互需求分析
2.2 CMOS相机测量原理
2.2.1 相机内参的基础知识
2.2.2 CMOS相机多距离测量原理
2.2.3 CMOS相机的参数标定原理
2.3 最小二乘法曲线拟合原理
2.4 霍夫变换直线检测原理
2.5 本章小结
第3章 过坝泥流体下泄特征提取算法的研究
3.1 特征区域提取算法的研究
3.1.1 去除槽体的方法
3.1.2 图像预处理
3.1.3 形态学运算方法
3.1.4 边沿获取方法
3.1.5 边缘区域去除方法
3.1.6 小区域去除方法
3.2 特征区域面积获取算法的研究
3.3 入射角度获取算法的研究
3.4 本章小结
第4章 系统设计
4.1 系统的总体设计
4.2 系统硬件设计
4.2.1 MCU的选型
4.2.2 图像采集设备
4.2.3 电源设计
4.2.4 触摸屏
4.2.5 外围设备
4.3 系统软件设计
4.3.1 系统软件平台
4.3.2 系统移植
4.3.3 OpenCV移植
4.3.4 用户应用程序
4.4 本章小结
第5章 系统测试与分析
5.1 多距离实验结果及分析
5.2 系统的测试平台
5.2.1 硬件的测试平台
5.2.2 软件的测试平台
5.3 系统的可行性分析
5.4 系统的评价
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录 A
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于车道线检测的自动驾驶预行驶区域判别方法[J]. 高嵩,何佳,戎辉,王文扬,郭蓬,范海瑞. 激光杂志. 2018(07)
[2]曲线拟合的方法[J]. 耿爱成. 价值工程. 2017(31)
[3]基于OpenCV的硅片盒中硅片层级分布定位检测方法[J]. 刘志峰,文俊武,蔡力钢,陈国英,王倩蕾,杨聪彬. 北京工业大学学报. 2017(07)
[4]基于不规则图像面积测量的窄体舌鳎个体重量估计[J]. 马国强,田云臣,李晓岚. 微型机与应用. 2016(16)
[5]泥石流冲击力的研究现状[J]. 李培振,高宇,郭沫君. 结构工程师. 2015(01)
[6]泥石流拦砂坝溢流口过流能力实验研究[J]. 林雪平,游勇,柳金峰,赵彦波. 自然灾害学报. 2015(01)
[7]一种用于胶囊图像分割改进的分水岭算法[J]. 严盈富,吴君才. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2012(04)
[8]基于霍夫变换的直线检测技术[J]. 唐佳林,王镇波,张鑫鑫. 科技信息. 2011(14)
[9]基于群体智能与K-均值相结合的关键帧提取[J]. 张建明,李广翠,蒋兴杰. 计算机应用研究. 2011(01)
[10]数字图像增强中灰度变换方法研究[J]. 余章明,张元,廉飞宇,陈得民,王红民. 电子质量. 2009(06)
博士论文
[1]具有生长特征的虚拟植物模型研究[D]. 马学强.山东师范大学 2015
硕士论文
[1]基于探地雷达的树木根系图像处理与根直径估计[D]. 贾佳.东北林业大学 2017
[2]基于机器视觉的中厚钢板轮廓检测系统的研究[D]. 胡远.浙江理工大学 2017
[3]基于ARM的说话人识别系统的设计与实现[D]. 屈雷.西安工程大学 2016
[4]基于ARM9的考生考场指纹验证系统[D]. 韩梦瑶.西安科技大学 2016
[5]基于嵌入式Linux的智能家居监控系统研究与实现[D]. 邹翰.武汉轻工大学 2016
[6]基于嵌入式Linux智能家居视频监控的实现[D]. 金长委.浙江工业大学 2015
[7]基于图像处理的混凝土路面病害巡检评估系统设计[D]. 刘才臻.西安工业大学 2015
[8]基于结构信息的视频/图像质量客观评估算法的研究[D]. 康凯.电子科技大学 2015
[9]新型无线定标器的设计与实现[D]. 沈超.哈尔滨工程大学 2015
[10]基于嵌入式Linux的多功能移动终端研究与实现[D]. 伍学民.广东工业大学 2014
本文编号：3149510
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
1.1 研究的背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容
1.4 论文结构
第2章 理论基础及相关原理
2.1 系统功能需求分析
2.1.1 特征检测的需求分析
2.1.2 人机交互需求分析
2.2 CMOS相机测量原理
2.2.1 相机内参的基础知识
2.2.2 CMOS相机多距离测量原理
2.2.3 CMOS相机的参数标定原理
2.3 最小二乘法曲线拟合原理
2.4 霍夫变换直线检测原理
2.5 本章小结
第3章 过坝泥流体下泄特征提取算法的研究
3.1 特征区域提取算法的研究
3.1.1 去除槽体的方法
3.1.2 图像预处理
3.1.3 形态学运算方法
3.1.4 边沿获取方法
3.1.5 边缘区域去除方法
3.1.6 小区域去除方法
3.2 特征区域面积获取算法的研究
3.3 入射角度获取算法的研究
3.4 本章小结
第4章 系统设计
4.1 系统的总体设计
4.2 系统硬件设计
4.2.1 MCU的选型
4.2.2 图像采集设备
4.2.3 电源设计
4.2.4 触摸屏
4.2.5 外围设备
4.3 系统软件设计
4.3.1 系统软件平台
4.3.2 系统移植
4.3.3 OpenCV移植
4.3.4 用户应用程序
4.4 本章小结
第5章 系统测试与分析
5.1 多距离实验结果及分析
5.2 系统的测试平台
5.2.1 硬件的测试平台
5.2.2 软件的测试平台
5.3 系统的可行性分析
5.4 系统的评价
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录 A
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于车道线检测的自动驾驶预行驶区域判别方法[J]. 高嵩,何佳,戎辉,王文扬,郭蓬,范海瑞. 激光杂志. 2018(07)
[2]曲线拟合的方法[J]. 耿爱成. 价值工程. 2017(31)
[3]基于OpenCV的硅片盒中硅片层级分布定位检测方法[J]. 刘志峰,文俊武,蔡力钢,陈国英,王倩蕾,杨聪彬. 北京工业大学学报. 2017(07)
[4]基于不规则图像面积测量的窄体舌鳎个体重量估计[J]. 马国强,田云臣,李晓岚. 微型机与应用. 2016(16)
[5]泥石流冲击力的研究现状[J]. 李培振,高宇,郭沫君. 结构工程师. 2015(01)
[6]泥石流拦砂坝溢流口过流能力实验研究[J]. 林雪平,游勇,柳金峰,赵彦波. 自然灾害学报. 2015(01)
[7]一种用于胶囊图像分割改进的分水岭算法[J]. 严盈富,吴君才. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2012(04)
[8]基于霍夫变换的直线检测技术[J]. 唐佳林,王镇波,张鑫鑫. 科技信息. 2011(14)
[9]基于群体智能与K-均值相结合的关键帧提取[J]. 张建明,李广翠,蒋兴杰. 计算机应用研究. 2011(01)
[10]数字图像增强中灰度变换方法研究[J]. 余章明,张元,廉飞宇,陈得民,王红民. 电子质量. 2009(06)
博士论文
[1]具有生长特征的虚拟植物模型研究[D]. 马学强.山东师范大学 2015
硕士论文
[1]基于探地雷达的树木根系图像处理与根直径估计[D]. 贾佳.东北林业大学 2017
[2]基于机器视觉的中厚钢板轮廓检测系统的研究[D]. 胡远.浙江理工大学 2017
[3]基于ARM的说话人识别系统的设计与实现[D]. 屈雷.西安工程大学 2016
[4]基于ARM9的考生考场指纹验证系统[D]. 韩梦瑶.西安科技大学 2016
[5]基于嵌入式Linux的智能家居监控系统研究与实现[D]. 邹翰.武汉轻工大学 2016
[6]基于嵌入式Linux智能家居视频监控的实现[D]. 金长委.浙江工业大学 2015
[7]基于图像处理的混凝土路面病害巡检评估系统设计[D]. 刘才臻.西安工业大学 2015
[8]基于结构信息的视频/图像质量客观评估算法的研究[D]. 康凯.电子科技大学 2015
[9]新型无线定标器的设计与实现[D]. 沈超.哈尔滨工程大学 2015
[10]基于嵌入式Linux的多功能移动终端研究与实现[D]. 伍学民.广东工业大学 2014
本文编号：3149510
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