EAST高速相机采集与图像处理系统研究
发布时间：2020-12-25 10:49
为了实现基于可见光相机的等离子体边界重建和等离子体位形控制,在EAST装置上开发一套新的高速相机采集和实时图像处理系统。新的采集系统在诸多方面进行了优化,使其满足高速、实时、低延迟的性能要求,还可以同时负载多张采集卡的采集。在采集方面,新系统使用了KAYA的采集卡,在8位320*240的帧大小下采样帧率可以接近10000帧,并且在数据传输方面使用DMA的读写方式和优化的内存复制函数,降低了数据内存读写上耗费的时间。为了实现实时采集和实时处理,系统分别在以下几个方面进行了优化。第一、对操作系统内核进行配置,尽可能避免系统内核调度对采集进程运行造成的阻塞;第二、将采集和处理分在不同的线程下进行,共享缓冲数据区减小延迟的同时将线程分配到不同的CPU核上运行,避免线程陷入睡眠;第三、数据存储放到放电结束后进行,减少数据访问等待。除性能方面之外,采集和处理系统也提供了丰富的功能,诸如命令行参数分析,日志记录等功能。基于Python web开发的界面系统可以和采集机通信,综合多台采集机的数据并进行图像的融合拼接和访问显示,另外基于CNN网络开发了EAST等离子体放电HotSpot和MARFE的检测...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统示意图??
Ｔｒｉｇｇｅｒ??Ｓｙｓｔｅｍ??图２．１?ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统示意图??ＥＡＳＴ上已经搭建了一套中央定时系统［３３＿３４】，以确保各个有时序要求的系??统按正常的时序投入工作。本系统实现了硬件触发采集和炮号信息监听两个模??块，分别接受来自中央定时系统的硬件触发信号和炮号服务器发送的炮号信息。??由硬件触发信号触发采集卡采集以保证系统的采集和ＥＡＳＴ其他子系统的采集??时序的一致。由于ＥＡＳＴ放电时一个脉冲放电过程，每一次放电都有一个递增的??序号作为标识，炮号服务器发送的炮号信息可以指导系统创建各个服务，按炮号??对数据进行处理和保存。??ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统各个功能模块如图２．２所示。整个系??统的功能可以概括为以下几个部分：??？参数设置：参数设置模块主要负责在程序启动时和新的放电炮将要放电的??时候，对相机和采集系统的参数进行配置。系统中有如下几个地方需要在??运行时进行参数设置工作：??１．
ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统的图像采集卡是购买自以色列ＫＡＹＡ??公司的产品。该采集卡的驱动和调用的底层函数都是由ＫＡＹＡ公司提供。采集??卡的调用过程如图２．３所示。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]对EAST PCS系统延迟的分析与改善[J]. 唐剑寅,肖炳甲,袁旗平. 计算机系统应用. 2018(11)
[2]基于Linux Perf和ECharts的可视化系统噪声分析工具[J]. 唐剑寅,肖炳甲,袁旗平. 工业控制计算机. 2018(08)
[3]EAST可见光视频诊断的图像采集[J]. 王强,杨建华,胡立群,段艳敏. 计算机工程与设计. 2018(04)
[4]EAST超导托卡马克[J]. 万宝年,徐国盛. 科学通报. 2015(23)
[5]EAST红外CCD诊断系统的图像采集与处理[J]. 王晓琼,舒双宝,甘开福,龚先祖. 计算机技术与发展. 2015(08)
[6]EAST中央控制系统的改造[J]. 张祖超,季振山,肖炳甲,王萍,王勇. 原子能科学技术. 2013(10)
[7]EAST分布式定时同步系统的实现[J]. 张祖超,季振山,肖炳甲,王勇. 原子能科学技术. 2013(04)
[8]我国磁约束聚变研究进展和展望[J]. 万宝年. 中国科学基金. 2008(01)
[9]受控核聚变研究的进展和展望[J]. 丁厚昌,黄锦华. 自然杂志. 2006(03)
博士论文
[1]EAST红外可见集成诊断系统建立及其实验研究[D]. 仰振东.东华大学 2016
[2]EAST偏滤器物理及杂质注入行为研究[D]. 王东升.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST PCS操作系统实时性定制与优化研究[D]. 唐剑寅.中国科学技术大学 2018
本文编号：2937504
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１?ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统示意图??
Ｔｒｉｇｇｅｒ??Ｓｙｓｔｅｍ??图２．１?ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统示意图??ＥＡＳＴ上已经搭建了一套中央定时系统［３３＿３４】，以确保各个有时序要求的系??统按正常的时序投入工作。本系统实现了硬件触发采集和炮号信息监听两个模??块，分别接受来自中央定时系统的硬件触发信号和炮号服务器发送的炮号信息。??由硬件触发信号触发采集卡采集以保证系统的采集和ＥＡＳＴ其他子系统的采集??时序的一致。由于ＥＡＳＴ放电时一个脉冲放电过程，每一次放电都有一个递增的??序号作为标识，炮号服务器发送的炮号信息可以指导系统创建各个服务，按炮号??对数据进行处理和保存。??ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统各个功能模块如图２．２所示。整个系??统的功能可以概括为以下几个部分：??？参数设置：参数设置模块主要负责在程序启动时和新的放电炮将要放电的??时候，对相机和采集系统的参数进行配置。系统中有如下几个地方需要在??运行时进行参数设置工作：??１．
ＥＡＳＴ高速可见光图像采集与处理系统的图像采集卡是购买自以色列ＫＡＹＡ??公司的产品。该采集卡的驱动和调用的底层函数都是由ＫＡＹＡ公司提供。采集??卡的调用过程如图２．３所示。??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]对EAST PCS系统延迟的分析与改善[J]. 唐剑寅,肖炳甲,袁旗平. 计算机系统应用. 2018(11)
[2]基于Linux Perf和ECharts的可视化系统噪声分析工具[J]. 唐剑寅,肖炳甲,袁旗平. 工业控制计算机. 2018(08)
[3]EAST可见光视频诊断的图像采集[J]. 王强,杨建华,胡立群,段艳敏. 计算机工程与设计. 2018(04)
[4]EAST超导托卡马克[J]. 万宝年,徐国盛. 科学通报. 2015(23)
[5]EAST红外CCD诊断系统的图像采集与处理[J]. 王晓琼,舒双宝,甘开福,龚先祖. 计算机技术与发展. 2015(08)
[6]EAST中央控制系统的改造[J]. 张祖超,季振山,肖炳甲,王萍,王勇. 原子能科学技术. 2013(10)
[7]EAST分布式定时同步系统的实现[J]. 张祖超,季振山,肖炳甲,王勇. 原子能科学技术. 2013(04)
[8]我国磁约束聚变研究进展和展望[J]. 万宝年. 中国科学基金. 2008(01)
[9]受控核聚变研究的进展和展望[J]. 丁厚昌,黄锦华. 自然杂志. 2006(03)
博士论文
[1]EAST红外可见集成诊断系统建立及其实验研究[D]. 仰振东.东华大学 2016
[2]EAST偏滤器物理及杂质注入行为研究[D]. 王东升.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST PCS操作系统实时性定制与优化研究[D]. 唐剑寅.中国科学技术大学 2018
本文编号：2937504
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