收藏本站
《华中科技大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

图像工程设备中的数据传输分析及其电磁兼容技术

薛雷  
【摘要】:信息科学是当代发展最快的学科之一,成像技术和图像工程设备是扩展人眼视 觉功能的一门新兴科学和技术,是图像学科中一门很活跃的分支。图像工程设备又 叫图像设备,是实现客观世界于主观意识的“映射和反应”的电子装置,它包括两 部分的内容:“成像技术”和“处理技术”。主要任务是:使人眼看不见或难于看清 楚的景物形成图像,让人眼通过产生的图像去观察原先不能直接观察的景物。并且 对 2D 和 3D 物体和景物进行分析和理解提取对人类活动有意义的各种信息。是将图 像工程的研究成果与在图像应用中积累的技术经验结合而发展起来的电子设备,它 通过计算的方法对成像系统获得的原始图像进行处理,从而得到改善了的图像或给 出有预定目的有用信息。他所涉及的技术有:成像技术、图像传输、处理、分析、 显示技术、自动控制技术、机械技术等等。 人们开发和研究图像工程设备先从其整体功能出发,从综合到具体进行各子模 块的子功能划分,模块划分的过程中不仅要考虑其功能的完备性,还要考虑实现其 目的的可行性。划分后的模块一部分是计算机软件的形式,另一部分则是电子电路 或电子装置。为了把这些硬件模块综合在一起,就要认真研究和确定模块内部与模 块之间之间的关系,这包括两大方面的问题:一方面是模块的数据传输问题;另一 方面是模块间的电磁兼容性问题。一般来说,模块内部的电磁兼容问题在开发此模 块时已得到解决。如市场上采购到的电子装置和我们自行研究开发的电路模块,都 基本上达到了自身的电磁兼容。但是,一旦将他们连接在一起构成图像设备并产品 化时,严重的电磁兼容问题就肯定要出现。究其原因,很大程度上是因为模块之间 的电连接或数据传输造成的。所以在图像工程设备的数据传输综合分析的基础上研 究其电磁兼容原理和技术意义重大。理论上,可以进一步发现各种类型数据传输的 新方法,并与以往的方法进行比较,研究其效率,增加人们对数据传输的理解和认 识;技术上,可以进一步提高图像工程设备的工作速度,拓宽图像处理的应用领域; 应用上,将电磁兼容设计放在了设备开发的初期阶段——数据传输阶段,在考虑数 据传输的同时进行电磁兼容设计是高效开发图像工程设备的前提,对节约开发费用 和时间都有很好的社会效益和经济效益,收到事半功倍的效果。 I WP=5 本文先从一些典型的图像工程设备入手,再对本课题的某些基本问题进行较深 入的研究。本文在对图像工程设备的数据传输新技术进行分析和研究的基础上论述 了实现电磁兼容综合设计的理论和方法。本文的主要研究内容有: 从多个图像处理设备入手,建立了图像设备中数据流模型的概念,对图像设备 中各种数据类型进行了分析,综合叙述了不同类型数据传输的新方法。 从硬件的角度提出了模块化的图像工程设备的概念,比照软件工程对程序模块 的划分提出了硬件模块划分的指导性原则;因为这个原则是建立在电磁兼容基础上 的,所以从理论上找到了提前进行电磁兼容设计的工程切入点。 讨论了数据传输系统的关键问题之一——数据传输的实时性问题,在现场总线 的基础上针对传统的 CSMA 协议提出了基于分布式动态优先权队列的数据传输系统 总线的媒体访问协议(CSMA/DDPQ)。针对 CSMA/DDPQ 定义了分布式动态优先权 队列和非破坏性逐位仲裁规则的算法和数学模型。用概率论的方法分析了上述的数 学模型,并得出了有益的结论。数据传输的实时性问题进行了计算机仿真,得出了 网络最大延迟时间的仿真曲线。进一步提出了基于这种分布式动态优先权队列的延 迟时间的实施可调节性的理论和方法。提出了优先权晋升速度的概念。将引入的新 方法和新技术与传统的 CSMA/CD 协议进行了比较研究。得出了在信道利用率方面 CSMA/DDPQ 可以达到近似于 100%的理论值。 结合图像工程设备和数据传输的具体情况,详细分析了图像工程设备的综合电 磁环境,认真探讨了数据传输中的干扰耦合途径、特性、干扰源的特性等关键因素。 还分析了基于运动系统的图像设备受到的电磁干扰问题及解决措施。 在前面分析的基础上论述了实现电磁兼容综合设计的有效措施,分析了接地、 屏蔽和滤波等技术的理论基础和具体实现方法。在图像设备中实现电磁兼容其重点 不仅要靠模型的建立、环境的分析和一些技术措施还要有时间、空间、频率以及软 件的综合策略。文章在这方面进行了有益的讨论,不仅原则性地提出了分离、管理 和隔离的原理还提出了一系列具体措施和方法。 本文以国家自然科学基金(69775022);863 计划(863-306-ZT04-06-3)的三维 激光彩色扫描仪为背景,首先介绍了从成像技术到图像工程设备的一般概念;分析 了图像工程设备模块间的数据传输技术和理论;建立了图像设备中数据流的模型并 II WP=6 对其进行了详细的分析;分析和研究了基于分布式动态优先权队列实时可调的 MAC 协议;讨论了数据传输中的综合电磁环境分析了干扰耦合途径和解决措施;最后论 述了图像工程设备中电磁兼容的综合控制策略和方法。在多种电磁干扰的情况下, 实现了三维扫描仪研制过程中的电磁兼容综合设计的方法和技术。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.41

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙国强;;雷达电磁兼容设计与测试[J];国外电子测量技术;2011年06期
2 钟怡文;;电子设备的屏蔽对电磁兼容的影响[J];铁路通信信号工程技术;2011年04期
3 宋飞;胡世平;姚信安;;开关电源低纹波设计研究[J];价值工程;2011年19期
4 柏熙;杨洁;林桂玲;骆廷勇;;矿用救生舱电磁兼容性设计探讨[J];矿业安全与环保;2011年04期
5 俎志峰;;机箱的屏蔽设计[J];硅谷;2011年17期
6 冯德虎;史永胜;赵慧荣;;一种Buck电路的电磁兼容分析[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2011年04期
7 荣大伟;;真空管雷达发射机监控系统模块化设计[J];火控雷达技术;2011年02期
8 廖原;冯恩信;;小型化高增益微波发射组件电磁兼容设计[J];火控雷达技术;2011年02期
9 邱前宝;冯西安;雷开卓;;水下等离子体放电的电磁辐射脉冲测量方法[J];计算机测量与控制;2011年07期
10 章毓晋;;中国图像工程:2010[J];中国图象图形学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 易春;肖猛;;小型机电产品的电磁兼容设计[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
2 莫世禹;;通信及控制系统设备中的电磁兼容设计方法[A];第五届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2006年
3 曹瑞云;杨彦提;;电子产品研制过程中整机的电磁兼容设计[A];2000电子产品防护技术研讨会论文集[C];2004年
4 廖原;冯恩信;;小型化放大组件电磁兼容设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2011年
5 白同云;倪建平;刘以农;张亚利;;分层与综合设计法——电磁兼容设计的新方法[A];第十四届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2004年
6 郭元渊;;机箱的电磁兼容设计[A];第四届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2004年
7 王连坡;;电子设备热设计与电磁兼容设计的协同设计技术[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
8 董双武;吕英华;张金玲;;车载传感系统的电磁兼容设计与实现[A];第二十届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2010年
9 吕英华;于学萍;黄永明;张宏欣;;电磁兼容设计的最优化方法[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2001年
10 程冰;李彬;;高稳低相噪小型恒温晶振的电磁兼容设计[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 辽宁 黄全胜 梅玉航;仪器设备电磁兼容设计方法(四)[N];电子报;2009年
2 本文由摩托罗拉公司提供;电路板级的电磁兼容设计③[N];电子资讯时报;2002年
3 摩托罗拉公司提供;电路板级的电磁兼容设计(1)[N];电子资讯时报;2002年
4 摩托罗拉公司提供;电路板级的电磁兼容设计②[N];电子资讯时报;2002年
5 本文由摩托罗拉公司提供 《电子资讯时报》行销企划部制作;电路板级的电磁兼容设计④[N];电子资讯时报;2002年
6 冯健;搜救设备:着陆场搜救系统的“眼睛”[N];中国电子报;2008年
7 联想集团服务器事业部总经理 梁军;迎接64位时代的到来[N];中国计算机报;2004年
8 ;清华大学电子与信息技术系列教材[N];中华读书报;2002年
9 杨继深;硬件设计师的新挑战[N];中国计算机报;2001年
10 ;联想新至强服务器的系统设计之道[N];计算机世界;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛雷;图像工程设备中的数据传输分析及其电磁兼容技术[D];华中科技大学;2004年
2 王尔申;GPS接收机及其应用的关键技术研究[D];大连海事大学;2009年
3 吴定超;汽车电磁兼容仿真预测技术的研究[D];吉林大学;2009年
4 黎淑兰;基于无耗和有耗介质基底的串扰理论研究和分析[D];北京邮电大学;2005年
5 邓云;复杂屏蔽体的耦合特性研究[D];西北工业大学;2007年
6 郑晓东;基于样条模板滤波和双函数法的车牌自动识别[D];华中科技大学;2007年
7 王保平;基于模糊技术的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
8 吴志亮;特种小型机电引信设计及关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
9 张爱华;基于模糊聚类分析的图像分割技术研究[D];华中科技大学;2004年
10 漆铭钧;注入式混合型有源电力滤波器关键技术研究及其工程实现[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈伟;高速互连信号完整性和电磁兼容设计[D];西安电子科技大学;2006年
2 郝强;小电流接地系统单相接地故障选线装置的研制[D];湖南大学;2009年
3 王慧;MEMS地震加速度计的信号调理研究[D];吉林大学;2008年
4 秦筱迪;CAN通讯的永磁机构智能控制装置的研制[D];沈阳工业大学;2009年
5 王宝安;转台的电磁兼容设计与实践[D];北京邮电大学;2011年
6 袁一鹏;同车多电台电磁兼容设计[D];杭州电子科技大学;2010年
7 赵阳;基于图像工程与框架理论识别人体细胞的智能技术研究[D];内蒙古科技大学;2010年
8 张玲;基于图像工程的网上阅卷系统的研究与设计[D];山东大学;2010年
9 梁振宇;隔离变送器电磁兼容设计研究[D];苏州大学;2010年
10 王青东;电流镜结构的电磁兼容设计[D];河北大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026