依托控件的指針儀器智能取數(shù)體系的預(yù)設(shè)和踐行
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)所有程序都是在CCS2.20環(huán)境下使用DSP/BIOS開(kāi)發(fā)套件進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。軟件流程如所示，主要包括系統(tǒng)的初始化、輸入模塊、處理模塊和輸出模塊。
處理模塊處理模塊主要包括兩個(gè)部分的內(nèi)容：圖像的預(yù)處理和指針檢測(cè)和讀數(shù)。圖像的預(yù)處理。從TVP5150得到的是PAL制成的4：2：2的YUV視頻格式，取其中的Y分量即亮度信息作為要處理的指針圖像數(shù)組。為了濾除背景獲得清晰的指針圖像，同時(shí)還可以減少運(yùn)算量，本系統(tǒng)采取的是相鄰幀圖像相減的方法，具體過(guò)程是采集第一幀圖像，經(jīng)過(guò)平滑濾波后保存在filterl數(shù)組里。然有采集第二幀圖像，同樣的經(jīng)過(guò)平滑濾波后保存在filter2數(shù)組里。兩數(shù)組相減并做二值化。可以用表達(dá)式1表示：filter2=1，filter2-filter1 針檢測(cè)和讀數(shù)。目前直線檢測(cè)方針已比較成熟，基本上都是使用基于Hough變換的方法來(lái)檢測(cè)。Hough變換的基本思想就是利用點(diǎn)線的對(duì)偶性。它是對(duì)圖像進(jìn)行某種形式的坐標(biāo)變換。它將原始圖像中的直線變換成參數(shù)空間的一個(gè)點(diǎn)，即原始圖像中直線上的所有的點(diǎn)都集中到參數(shù)空間的某個(gè)點(diǎn)上形成峰點(diǎn)。這樣就把原始圖像中的直線檢測(cè)問(wèn)題，變成尋找參數(shù)空間的某個(gè)點(diǎn)上形成峰點(diǎn)。這樣就把原始圖像中的直線檢測(cè)問(wèn)題。Hough變換的最大優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)，即使直線上有小的擾動(dòng)、間隙、甚至虛線，經(jīng)Hough變換后，仍能在參數(shù)空間中形成明顯的峰點(diǎn)。
本系統(tǒng)選牟中心投影法，既先使用Hough變換法檢測(cè)指針在零刻度處和滿刻度處的位置信息，并記錄檢測(cè)到的角度參數(shù)az和af.通過(guò)求指針在這兩個(gè)位置的交點(diǎn)，確定中心點(diǎn)的坐標(biāo)，假設(shè)為0（x，y）。指針在擺動(dòng)過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)0（x，y），將圖像上的特征點(diǎn)向0（x，y）投影，每個(gè)投影點(diǎn)都將對(duì)應(yīng)一個(gè)角度，每個(gè)角度對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)組A<>，當(dāng)有一個(gè)點(diǎn)投向這個(gè)角度時(shí)，這個(gè)角度對(duì)應(yīng)的數(shù)組增加1，最后對(duì)角度數(shù)組進(jìn)行局部最大的搜索，這樣就可以獲得指針的角度了。該方法與單純的Hough變換相比具有運(yùn)算速度快、并能減少大量的存儲(chǔ)空間等優(yōu)點(diǎn)。能滿足本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)和高速的要求。本系統(tǒng)選取的精度為0.1度，范圍是<-90.0，90.0>.中心投影法的核心程序如下：for（i=0；i=1）{=arctanj-yi-x；A<10>+=1；}}}經(jīng)過(guò)上述處理后，在A<1801>這個(gè)一維數(shù)組里尋找最大值點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的值就是所測(cè)指針的角度參數(shù)。假設(shè)滿刻度為F，則刻度值P可按公式1求得：P=F-azaf-az公式1三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)大量的測(cè)試，本系統(tǒng)的精度達(dá)到平均誤差0.51%，高于同等量程時(shí)的4位半的數(shù)字萬(wàn)用表。
結(jié)束語(yǔ)本系統(tǒng)還存在一些不完善的地方，例如外界環(huán)境（光線）的優(yōu)劣對(duì)讀數(shù)結(jié)果有影響，可以在攝像鏡頭處安裝發(fā)光二極管，使表盤(pán)圖像的亮度比較均勻。另外可以在系統(tǒng)中增加一個(gè)大容量的存儲(chǔ)器，并加入JPEG壓縮法，將讀數(shù)結(jié)果保存起來(lái)或?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。http://www.52lvi.cn
