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基于嵌入式ARMS3C2440的裂紋實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2015-04-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/272367.htm

 

  ARM運(yùn)行測(cè)量結(jié)果截圖

  2 基于Linux的QT界面設(shè)計(jì)算法

  前文討論的是主要的算法部分,完整的裂紋測(cè)量系統(tǒng)還包括用戶(hù)接口部分,即圖形界面接口。在ARM上采用QT進(jìn)行界面設(shè)計(jì)已經(jīng)比較成熟,它具有以下主要特點(diǎn):

  (1)入門(mén)容易、學(xué)習(xí)成本低。了解基本概念后就可以邊查文檔邊寫(xiě)程序。

  (2)跨平臺(tái)效果好。本來(lái)是Linux下的工具庫(kù),Linux是一類(lèi)Unix計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是“Linux”。Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開(kāi)放源代碼發(fā)展中最著名的例子。嚴(yán)格來(lái)講,Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內(nèi)核,但在實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來(lái)形容整個(gè)基于Linux內(nèi)核,并且使用GNU 工程各種工具和數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)。Linux得名于計(jì)算機(jī)業(yè)余愛(ài)好者Linus Torvalds。

  3 軟件移植與程序優(yōu)化

  由于最終的程序是運(yùn)行在ARM系統(tǒng)上,而由于ARM處理圖像時(shí)的速度慢與裂縫測(cè)量?jī)x器的實(shí)時(shí)性要求,必須對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化,并將算法移植到ARM系統(tǒng)上,使之可以正確運(yùn)行。

  程序的優(yōu)化是一個(gè)問(wèn)題,雖然現(xiàn)在的ARM速度已經(jīng)提高了很多,但是在處理圖像時(shí)還是很吃力,加上算法中需要對(duì)原圖像兩次獨(dú)立處理,相當(dāng)于加倍了ARM的負(fù)擔(dān)。通過(guò)對(duì)大量裂縫圖像的分析,針對(duì)前文中提出的裂縫特點(diǎn)以及結(jié)合ARM本身的運(yùn)算速度條件,提出剔除處理全部圖像的算法。采用了只處理給定行位置上下10行的區(qū)域。通過(guò)只處理這20行圖像,極大地提高了程序的運(yùn)行速度。以上方法并行,還采用多線(xiàn)程編程方法,通過(guò)將圖像采樣與圖像的處理分為兩個(gè)進(jìn)程完成,有效地提高了程序的運(yùn)行速度。

  4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

  該程序分別在PC機(jī)和ARM開(kāi)發(fā)板上運(yùn)行,效果如圖7,圖8所示。

  通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該算法能較好地檢測(cè)出裂縫的分布和寬度。在算法中采用了結(jié)合OTSU圖像分割與邊緣檢測(cè)的混合算法進(jìn)行裂紋檢測(cè)與寬度測(cè)量。這種算法能分別有效利用邊緣檢測(cè)與圖像分割兩種方法各自的優(yōu)點(diǎn)。

  5 結(jié) 語(yǔ)

  針對(duì)墻體裂紋測(cè)量,設(shè)計(jì)出了一套適用于裂縫寬度檢測(cè)的算法。該算法能較好地檢測(cè)出裂縫的分布和寬度。采用邊緣檢測(cè)與圖像分割混合的方法并通過(guò)對(duì)大量圖像進(jìn)行分析,對(duì)算法添加了一系列符合圖像裂縫特征的約束條件,極大地提高了算法的準(zhǔn)確性與健壯性。分別將程序運(yùn)行于PC機(jī)系統(tǒng)與ARM系統(tǒng),并針對(duì)ARM系統(tǒng)的特點(diǎn)對(duì)算法進(jìn)行了一系列優(yōu)化,引入了并行處理技術(shù),在提高ARM運(yùn)行速度的同時(shí),使得ARM系統(tǒng)檢測(cè)出的結(jié)果達(dá)到與PC機(jī)系統(tǒng)幾乎同等的效果。

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