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基于DSP的流场速度检测系统设计

周砚文

   粒子图像测速(PIV,Particle Image Velocity)是自20世纪80年代发展起来的一种以图像处理为基础的流场测量技术,具有无干扰、瞬时、非接触和全流场进行速度测量的特点,对于研究复杂的流场测量有重要的意义。 论文在对粒子图像测速技术有关算法研究的基础上,设计了一个基于DSP的流场速度检测系统。该系统由摄像机、TMS320DM642开发板和液晶显示器(LCD)组成,集图像采集、图像处理和图像显示等功能于一体,实现了流场速度的测量。 论文主要介绍了粒子图像测速算法研究、系统硬件设计和系统软件的开发。在算法方面,论文对粒子图像测速技术进行了研究,分析了互相关算法当中诊断窗口尺寸对计算结果的影响,提出了一种基于互相关函数值自适应地确定合适诊断窗口尺寸的算法,从而保证了互相关计算中诊断窗口尺寸选择的合理性。在硬件方面,论文选择了TI公司的数字信号处理器TMS320DM642作为整个系统的硬件核心并分析了其视频处理模块的功能。在软件开发方面,论文对实时操作系统DSP/BIOS编程进行了研究,对于原有视频图像处理流程进行了分析并提出了改进,最后在开发环境Code Composer Studio下实现了基于TMS320DM642的图像采集算法、图像显示算法、粒子图像测速算法和光栅图形生成算法等有关算法。除此之外,论文对于在课题开发当中出现的难点和问题都作了具体的阐述。 实验数据表明本文提出的自适应算法提高了测量精度,设计的系统实现了流场速度测量的各项功能,验证实验显示测量结果的正确性,所做工作为以后流场速度检测系统的仪器化打下了基础。……   
[关键词]:粒子图像测速;数字信号处理器;DSP/BIOS;视频图像处理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2008年
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