音膜同心度检测系统的研究与sopc实现

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时间:2019-02-25

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1、摘要小型扬声器是一种把电信号转化为声音信号的发声设备,广泛的应用于现代消费类电子产品、计算机、通信、汽车电子等领域,其音质的好坏直接由构成扬声器的重要部件音膜决定。音膜由振膜和音圈构成,振膜和音圈的同心度是影响其性能指标的一个重要因素。传统的人工测量同心度的方法在测量时要接触音膜,容易导致振膜褶皱、音圈变形,不仅难以测量而且容易产生大的误差。图像检测技术作为近年来发展和完善起来的现代科学技术,具有精度高、速度快、非接触等优点,在众多工程技术领域不断获得日益广泛的应用。随着FPGA技术的发展,在单片FPGA上构建的SOPC系统进行在线的音膜同心度检测,符合线上检测

2、系统的要求,而且本系统具有在线可编程配制和更新升级等特点,据有很好的灵活性和可扩展性。本文针对人工音膜同心度检测中遇到的难题,结合图像检测技术和SOPC技术,设计了音膜同心度检测的SOPC系统。主要研究内容如下:1、介绍了图像检测的概念和系统的组成及发展趋势,数字图像处理的基础理论知识;2、在分析了Roberts、Sobel、Prewitt、Gauss—Laplace和Canny边缘检测算子的基础上,选择了信噪比高、定位精度高、检测结果为单边缘的Canny算子作为音膜同心度测量系统的边缘检测算子。3、根据同心度误差检测系统的具体要求,选择合适的NIOSII软核和

3、外围器件构成硬件处理系统,分析图像处理算法,把其中适合用硬件实现的中值滤波、阈值分割、闭运算、边缘检测等算子设计成硬件模块并封装成组件加入系统中。4、对同心度误差检测系统的各模块进行了设计和实现。根据振膜占视场区域最大的特点,采用阈值分割和轮廓跟踪相结合的方法提取出外圆边缘。针对内圆存在着大量干扰的情况,采用Canny边缘检测和改进随机Hough变换相结合的方法提取出内圆边缘。在提取出外圆边缘和内圆边缘的基础上,采用最小二乘法亚像素算法拟合外圆和内圆,求出同心度。用本系统对一系列音膜进行了测量。关键词:片上可编程系统;FPGA;图像检测;同心度;音膜;ABSTR

4、ACTAloudspeakerisadevicewhichcanconvertelectricalsignaltovoicesignal.Smallspeakershavebeenwidelyusedinconsumableelectronicproducts,communications,computers,automotiveelectronicsandotherfields.Thequalityoftimbrebasicallydependsontheperformanceindexofthevoicediaphragm,whichiscomposedof

5、diaphragmandvoicecoil.Andtheconcentricityofthevoicediaphragmisanimportantfactorwhichimpactstheperformanceindexoftheloudspeaker.Voicediaphragmwouldbetouchedifusingthetraditionalmanualwayofmeasuringconcentricity,whicheasilymadethediaphragmpleatedandthevoicecoiltransformed,anditmademeas

6、uringconcentricitymoredifficultandbroughtabigerrortothemeasureresult.Asamodemscientifictechnologyfastdevelopedandwidelyappliedinrecentyears,imageinspectiontechnologyhasthecharacteristicsofhighprecision,fastspeed,no-contactandetc.Ithasbeenappliedmoreandmorewidelyindifferentengineering

7、fields.WiththedevelopmentofFPGAtechnology,imageprocessingsystembuikinsingle—chipFPGAcanachievereal-timeimagecollection,processinganddisplay,whichcomplywiththerequirementsofonlinetestingsystem.Thissystemhasthefeaturesassupportingconfigurationsandupdatesonline,whichisverygoodflexibilit

8、yandscalabil

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