面向机器视觉的嵌入式系统开发

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1、硕士学位论文面向机器视觉的嵌入式系统开发MachineVisionOrientedEmbeddedSystemDevelopment王众哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TP23学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开工程硕士学位论文面向机器视觉的嵌入式系统开发硕士研究生：王众导师：吴晓军副教授申请学位：工程硕士学科：控制工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP23U.D.C:620DissertationfortheMaster’sDegreeo

2、fEngineeringMACHINEVISIONORIENTEDEMBEDDEDSYSTEMDEVELOPMENTCandidate：WangZhongSupervisor：AssociateProf.XiaojunWuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：Dec,2016Degree-Conferring-Institution：Harb

3、inInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要现代计算机技术正在高速地发展，人们对机器视觉设备的智能化程度要求越来越高，但是对于当前传统的机器视觉控制系统结构复杂、庞大，使得系统在由于体积导致的额外成本及系统整体架构复杂度方面的开销大大增加，系统的集成度很低，安装布置在生产线上极为不方便。而对于以智能相机为代表的嵌入式机器视觉系统的特点则是灵活性低，它无法实现复杂的高精度算法，在数据处理方面存在缺陷。由于当前机器视觉系统存在的不足，课题提出面向机器视觉的嵌入式系统开发。首先研究了Intel的ChiefRiver平台的系统

4、架构，对产品的设计指标进行了详尽地分析，然后设计了基于ChiefRiver架构系统的各个主要功能单元模块以及芯片的选型，着重设计了系统中POE功能单元，重点完成了系统电路原理图的设计以及元器件的选型与封装，对应原理图设计了PCB的层叠结构与元器件的布局布线，最后对系统的信号完整性与电源完整性进行仿真分析，对系统设计中存在的电磁兼容问题，例如信号的振铃、反射、串扰、同步开关噪声等问题提出了具体的解决方案。在课题最后，通过利用仿真软件HyperLynx对系统进行仿真分析验证，串扰强度报告表明串扰均小于150mV，满足设计要求。对电源层面的仿真分析表明压降均小于5%，

5、满足压降标准要求。电磁辐射仿真分析所测得的电场强度均低于FCC标准和CISPR标准的ClassA和ClassB限值，仿真结果表明整套视觉系统是完全符合设计性能指标要求的。关键词：ChiefRiver平台；信号完整性；电源完整性；电磁兼容性I万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractModerntechnologyisdevelopingrapidly.Wearemoreandmoreintelligenttomachinevisionequipment.Butforthecurrentmachinevisioncontrolsystembasedon

6、thetraditionalcomputerstructureofcomplexandhuge,thesystemisgreatlyincreasedinthecostandcomplexityofthesystemasaresultofthevolume,andtheintegrationofthesystemisverylow,theinstallationlayoutisveryinconvenientintheproductionline.Theembeddedmachinevisionsystem,whichisrepresentedbyintelli

7、gentcamera,isflexible,butitcan'trealizecomplexalgorithmsandhighprecision,therearemanydefectsinthebigdataprocessing.Thedesignofembeddedmachinevisionsystembasedonthedeficiencyofvisionsystemisproposed.Firstly,theChiefRiverIntelplatformandthedesignindexoftheproductareanalyzedindetail.The

8、nwedesignthe