基于面阵CMOS的非接触潮位高度测量技术的研究

发布时间：2020-08-26 15:10

【摘要】：海洋潮位信息作为海洋水文学的基本要素，是海洋观测、预报与记录的重点对象，也是海洋技术研究中经常参考的资料。潮位测量根据应用环境和测量目的不同有多种方法。在沿岸、岛礁的潮汐测量中，往往需要进行短期的临时测量。这种测量需要一种自动化程度高、环境适应能力强、测量精度高、成本低、安装调试简单的方法。本文基于光电成像检测技术，设计了一种嵌入式、非接触潮位自动测量的标尺图像采集与处理系统，提出并实现了标尺图像基于图像处理和投影分析的自动判读算法。试验表明，该系统能够适应25m-100m的测量距离，进行全天候测量时，判读误差在5mm以内。 本文主要完成以下几个方面的工作： 1、提出了基于光电成像技术的潮位高度测量系统整体设计方案，并完成了系统结构设计。方案包括长焦成像光学系统设计、标尺尺寸与图案设计、机械结构设计等。 2、完成了系统的图像采集和硬件控制电路设计。根据实际测量需要，设计和研制了基于DSP的嵌入式CMOS图像采集单元、控制单元、FLASH数据存储和液晶显示单元。 3、完成了系统的图像采集和控制的DSP软件设计。提出了基于Sobel边缘算子和投影分析的标尺图像判读算法，实现了监测图像和控制界面的液晶显示。 4、进行了大量的水面实验，验证了系统的功能和性能指标，取得了较好的实验结果。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P714.1
【图文】：

测量原理(L表示镜头)

图 2-2 系统基本组成示意图.2.1 标尺及其判读算法使用标尺进行潮位高度检测的方法需要选择合适的标尺。潮位高度的判读判别三个要素：水尺基准线、水尺的码元图形以及水位线[17]。水尺图案设计

水尺图案样式

【参考文献】

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本文编号：2805337