基于彩色路径识别的视觉导航方法是当前自动导航小车领域的研究热点和方向。视觉导航是指根据地面路径和被控对象之间的位置偏差控制其运行的方向,因此,地面彩色路径图像的摄取及其识别处理就成为视觉导航系统中的基础和关键。在当前的视觉导航系统设计中,图像处理的硬件平台都是基于通用微处理器,嵌入式微处理器或者DSP进行设计的。这些处理器一个共同的特点就是数据串行处理,而图像处理过程涉及大量的并行处理操作,因此传统的串行处理方式满足不了图像处理的实时性要求。 鉴于微处理器这方面的不足,作者提出一种使用FPGA实现图像识别的并行处理方案,并据此设计一个智能图像传感器。该传感器采用先进的FPGA技术,将图像采集及其显示,路径的识别处理以及通信控制等模块集成在一个芯片上,形成一个片上系统(SOC)。其主要功能是对所采集的彩色路径图像进行识别处理,获得彩色路径的坐标及其方向角,并将处理结果发送给上位机,为自动导航提供控制依据。 本文将彩色路径的识别处理过程划分为三个阶段,第一阶段为颜色聚类识别,以获得二值路径图像,第二阶段为数学形态学运算,用于对第一阶段中获得的二值图像进行去斑处理,第三阶段为路径中心线的定位及其方向角的测量。图像传感器与上位机的通信采用异步串行方式,由于上位机需要控制该传感器执行多种任务,作者定义一种基于异步串行通信的应用层协议,用于上位机对传感器的控制。在图像的显示中,为了弥补图像采集的速率和VGA显示速率的不匹配,作者提出一种基于单端口存储器的图像帧缓冲机制,通过VGA接口将采集的图像实时地显示出来。 根据上述思想,作者完成了系统的硬件电路设计,并对整个系统进行了现场调试。调试结果表明,传感器系统的各个模块都能正常工作,FPGA中的数字逻辑电路能够实时地将路径从图像中准确地识别出来,.充分体现了FPGA对路径图像的高速处理优势,达到了设计预期目标,在一定程度上丰富了路径图像识别处理的技术和方法。
上传时间: 2013-04-24
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针对实验室传感器系统实验仪采用RS一232通信方式,连续测量时不能实时显示动态过程的问题,提出了利用单片机系统实现数据采集、以USBIO0作为通信模块的改造方案,提高了单片机与Pc机的数据传送速率,实现了被测信号的连续采集、动态显示、数据存储和历史曲线调用功能。
上传时间: 2014-12-27
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针对某些特殊场合的温度不宜采用有线检测的问题,本课题开发了一种基于ZigBee技术的无线温度传感器网络系统。重点介绍了基于ZigBee技术的无线温度传感器网络系统节点的硬件设计,系统节点主要包括由SPI总线控制的无线射频芯片UZ2400,以及单总线控制的温度传感器。各节点中单片机通过对SPI总线、RS232总线以及单总线器件的控制,让不同的总线器件充分发挥各自的优势,给出了无线传感器系统的发射、接收节点的设计过程。
上传时间: 2013-11-20
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利用E2V公司的IR22GJ红外瓦斯检测模块及CC2430芯片设计了煤矿新型红外瓦斯传感器电路。结合井下气体测量环境和红外光的瓦斯传感器测量原理,利用单片机的外围电路和硬件架构、C语言及汇编语言编写系统程序,研究设计了红外瓦斯传感器系统。最后搭建了气体测量环境,完成了红外吸收型瓦斯浓度检测系统的实验及测试。
上传时间: 2013-11-15
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欢迎来到全球传感器系统供应商基地 SENSICK—先进、强大的传感器技术的代名词。SENSICK自动化解决方案是优化和改进生产过程的理想选择。今天,SICK公司已在40多个国家建立了分支机构,拥有4000多名雇员,是世界上著名的传感器生产商之一。
上传时间: 2013-10-15
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一、传感器的定义信息处理技术取得的进展以及微处理器和计算机技术的高速发展,都需要在传感器的开发方面有相应的进展。微处理器现在已经在测量和控制系统中得到了广泛的应用。随着这些系统能力的增强,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要。传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。最广义地来说,传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的传感器”。传感器是传感器系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。传感器系统的原则框图示于图1-1,进入传感器的信号幅度是很小的,而且混杂有干扰信号和噪声。为了方便随后的处理过程,首先要将信号整形成具有最佳特性的波形,有时还需要将信号线性化,该工作是由放大器、滤波器以及其他一些模拟电路完成的。在某些情况下,这些电路的一部分是和传感器部件直接相邻的。成形后的信号随后转换成数字信号,并输入到微处理器。德国和俄罗斯学者认为传感器应是由二部分组成的,即直接感知被测量信号的敏感元件部分和初始处理信号的电路部分。按这种理解,传感器还包含了信号成形器的电路部分。传感器系统的性能主要取决于传感器,传感器把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类传感器:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源(参阅图1-2(a))。有源(a)和无源(b)传感器的信号流程无源传感器不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,传感器将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入传感器系统加以评测或标示。各种物理效应和工作机理被用于制作不同功能的传感器。传感器可以直接接触被测量对象,也可以不接触。用于传感器的工作机制和效应类型不断增加,其包含的处理过程日益完善。常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟: 光敏传感器——视觉;声敏传感器——听觉;气敏传感器——嗅觉;化学传感器——味觉;压敏、温敏、流体传感器——触觉。与当代的传感器相比,人类的感觉能力好得多,但也有一些传感器比人的感觉功能优越,例如人类没有能力感知紫外或红外线辐射,感觉不到电磁场、无色无味的气体等。对传感器设定了许多技术要求,有一些是对所有类型传感器都适用的,也有只对特定类型传感器适用的特殊要求。针对传感器的工作原理和结构在不同场合均需要的基本要求是: 高灵敏度,抗干扰的稳定性(对噪声不敏感),线性,容易调节(校准简易),高精度,高可靠性,无迟滞性,工作寿命长(耐用性) ,可重复性,抗老化,高响应速率,抗环境影响(热、振动、酸、碱、空气、水、尘埃)的能力 ,选择性,安全性(传感器应是无污染的),互换性 低成本 ,宽测量范围,小尺寸、重量轻和高强度,宽工作温度范围 。二、传感器的分类可以用不同的观点对传感器进行分类:它们的转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应);它们的用途;它们的输出信号类型以及制作它们的材料和工艺等。根据传感器工作原理,可分为物理传感器和化学传感器二大类:传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应,诸如压电效应,磁致伸缩现象,离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器,被测信号量的微小变化也将转换成电信号。有些传感器既不能划分到物理类,也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学传感器技术问题较多,例如可靠性问题,规模生产的可能性,价格问题等,解决了这类难题,化学传感器的应用将会有巨大增长。常见传感器的应用领域和工作原理列于表1.1。按照其用途,传感器可分类为: 压力敏和力敏传感器 ,位置传感器 , 液面传感器 能耗传感器 ,速度传感器 ,热敏传感器,加速度传感器,射线辐射传感器 ,振动传感器,湿敏传感器 ,磁敏传感器,气敏传感器,真空度传感器,生物传感器等。以其输出信号为标准可将传感器分为: 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟电信号。数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字输出信号(包括直接和间接转换)。膺数字传感器——将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出(包括直接或间接转换)。开关传感器——当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时,传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。
上传时间: 2013-10-11
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第一章 面阵图像传感器系统集成电路11. 1 德州仪器(TEXASINSTRUMENTS)图像传感器系统集成电路11. 1. 1 PAL制图像传感器应用电路11. 1. 2 通用图像传感器应用电路181. 1. 3 NTSC图像传感器应用电路641. 1. 4 图像传感器时序和同步产生电路1061. 1. 5 图像传感器串联驱动电路1501. 1. 6 图像传感器并联驱动电路1651. 1. 7 图像传感器信号处理电路1691. 1. 8 图像传感器采样和保持放大电路1761. 1. 9 TCK211型图像传感器检测和接口电路1821. 2 三星(SAMSUNG)图像传感器系统集成电路1931. 2. 1 CCIR图像传感器应用电路1941. 2. 2 NTSC. EIA图像传感器应用电路2031. 2. 3 图像传感器时序和同步产生电路2401. 2. 4 图像传感器驱动电路2501. 2. 5 图像传感器信号处理电路2571. 3 LG图像传感器系统集成电路2631. 3. 1 NTSC. CCIR图像传感器应用电路2641. 3. 2 图像传感器时序和同步产生电路2841. 3. 3 图像传感器驱动电路3021. 3. 4 图像传感器信号处理电路310第二章 线阵及其他图像传感器系统集成电路3242. 1 东芝TCD系列线阵图像传感器应用电路3242. 2 德州仪器(TEXASINSTRUMENTS)线阵图像传感器应用电路3532. 3 日立面阵图像传感器应用电路4012. 4 CMOS图像传感器应用电路435第三章 磁传感器应用电路4603. 1 差动磁阻传感器应用电路4603. 2 磁场传感器应用电路4793. 3 转速传感器应用电路4873. 4 角度传感器应用电路4993. 5 齿轮传感器应用电路5143. 6 霍尔传感器应用电路5183. 7 霍尔效应锁定集成电路应用5463. 8 无接触电位器式传感器应用电路5583. 9 位置传感器应用电路5603. 10 其他磁传感器应用电路574 《现代传感器集成电路》全面系统地介绍了当前国外各类最新和最常用的传感器集成电路的实用电路。对具有代表性的典型产品集成电路的原理电路和应用电路及其名称、型号、主要技术参数等都作了较详细的介绍。 本书分为三章,主要介绍各类面阵和线阵图像传感器集成电路及磁传感器应用电路等技术资料。书中内容取材新颖,所选电路型号多、参数全、实用性强,是各领域从事自动控制研究、生产、设计、维修的技术人员和大专院校有关专业师生的工具书。为PDS文件,可在本站下载PDG阅读工具:pdg阅读器下载|pdg文件阅读器下载
上传时间: 2013-10-27
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在工业应用中常用一组传感器对问一个被测量目标在一个过程的不同位置进行测量,然而由于每个传感器位于过程的不同位置,它们将不问程度的受到嗓声的干扰,为了从被嗓声干扰的多传感器测量值中获得更准确的测量结果,霱要进“步研究多传感器的融合理论多传感器数据融合系统的关键在于如何充分利用各个传感器的信息,得到对被测参数的最优估计,本文主要研究了以加权的方式进行多传感器数据融合的方法,即研究如何对每个传感器进行加权,从而得到对被测参数最优佑计的方法为此本文在介绍了多传感器数据融合技术的基础上,首先研究了基于奇异值分解的数据融合算法,通过对传感器测量值构成的矩阵进行奇异值分解,利用每个传感器测量值所对应的奇异值,可以估计出对每个传感器权值的最优估计,从而在不要任何先验知识的条件下,可仅由多传感器的测量值,利用提出的算法得到在最小均方误差意义下的被测参数的最优估计,此外,在许多工业过程中,人们利用多传感器测量同一过程参数以控制该参数在过程中的不同位置能根据需要进行合理分布,此时人们希望利用多传感器融合的测量结果,对每一个传感器的测量数据进行重建,以获得对每一个传感器的测量结果进行更为准确的估计。为此,本文进一步研究了基于小波降噪和数据融合的传感器数据重建算法,仿真和实验结果都说明提出算法是有效的,最后,研究了非线性动态系统的状态融合问题,研究了加权无气味卡尔曼滤波(UKF)方法,研究表明无气味卡尔曼波波能克服了扩展卡尔曼滤波(EKF)在状态融合估计中的不足,可以得到了更准确的状态融合估计结关键词多传感器系统,数据融合,奇异值分解,UKF
上传时间: 2022-03-16
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微型太阳能无线传感器节点开发资料无线传感器节点可通过缩减传感器尺寸、简化维护问题和延长电池续航时间而降低实施成本。事实上,如果把重点集中在无电池的设计上,将能实现更大的成本效益。 设计无电池设备的最好方法是通过用于通信和能量采集的低功耗蓝牙(BLE)等技术来降低无线传感器系统的平均功耗。BLEBLE的优化为了做到只用能量采集IC所提供的电源运行,传感器必须优化其BLE系统以降低功耗。首先,设计人员必须了解BLE子系统的详情。接下来,需要编写固件代码以满足每种运行/功率模式的要求。然后,设计人员必须分析实际功耗以确认各种假设来进一步提升系统的能效。 降低功耗技术的说明可参考赛普拉斯(Cypress) CYALKIT-E02太阳能供电BLE传感器参考设计套件(RDK)。该RDK包含一个Cypress PSoC 4 BLE与S6AE10xA能量采集电源管理IC(PMIC)。 简单、无功率优化的BLE设计要首先把BLE射频配置为处于不可连接广播模式的信标。BLE信标是每隔一定时间向外进行广播的单向通信方法。它包含一些较小的数据包(30字节),而这些数据包构成一个广播数据包发送出去。想信标被发现可在各类智能手机或计算机应用中推送消息、app操作及提示。
上传时间: 2022-06-08
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意法半导体已售出超过140亿个微机电传感器,提供业界最全面的MEMS系列产品,包括加速度计、陀螺仪、数字罗 盘、惯性模块、MEMS麦克风和环境(包括压力、温度和湿度)传感器。独特的传感器产品组合,从分立式到集成式解决方案,满足了所有设计需求• 大批量生产能力,实现了极具成本竞争力的解决方案、快速的面市时间和高供货安全性• 高性能传感器融合,提高了多轴传感器系统的准确度,从而实现了新兴、高求应用,例如室内导航和位置服务• 高质量产品已经在不同应用领域完成测试,包括移动、便携式、游戏、消费类、汽车和保健行业• 多个生产基地专注于MEMS,公司内部具备完善的供货能力,保证100%的供货安全
上传时间: 2022-07-07
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