CN202693075U - 煤仓煤位的检测及图像处理系统 - Google Patents

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辛元芳
孙霞
姜媛媛
李昕
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Abstract

本实用新型公开了一种煤仓煤位的检测及图像处理系统，采用距离选通激光成像系统获取煤位图像，并以TMS320DM642作为核心控制单元，视频解码器SAA7113H把采集到的模拟信号转换为TMS320DM642可以处理的数字信号，并通过EDMA控制器搬移到SDRAM动态存储器中；SDRAM和FLASH存储模块通过EMIF与TMS320DM642实现无缝连接。其中SDRAM用来存储采集到的图像数据及处理过程中的临时数据，FLASH用来存储系统的自启动程序；电源模块采用双电源供电。本实用新型的系统测距精度高、抗干扰性好、实时性强，解决了煤矿安全生产监控与通信的关键问题，具有非常好的应用前景和社会经济效益。

Description

煤仓煤位的检测及图像处理系统
技术领域
本实用新型涉及煤矿安全生产监控与通信领域，具体来说就是适用于实时对井下煤仓煤位的检测及图像处理系统。
背景技术
    近年来人们采用各种方法对煤仓煤位进行检测，如利用无线电波的反射原理、超声波技术，核子料位仪以及机杆式技术等。虽然这些技术各自都有成功的地方，但在实际使用时都有其难以克服的缺陷。如超声波技术对煤仓直径与深度比有一定要求，测量盲区较大，另外测量深度受温度影响也较大，因而可靠性差；γ射线式对防护要求高，作连续测量时，价格昂贵。而煤矿生产的现代化发展迫切需要一种简单易行、工作可靠的适用于井下煤仓的煤位检测装置对煤仓料位进行不间断的检测，以确保各个生产环节安全高效运行。
实用新型内容
本实用新型解决了现有煤仓煤位检测技术存在的不足，提供了一种测距精度高、抗干扰性好、实时性强的煤仓煤位检测及图像处理系统。
本实用新型采用的技术解决方案是：
煤仓煤位的检测及图像处理系统，其特征在于：包括有煤位图像获取部分和煤位图像处理部分，所述的煤位图像获取部分包括有由激光器、增强型CCD摄像机以及相应的同步控制电路组成的距离选通激光成像系统，所述的煤位图像处理部分包括有中央处理器、视频解码器、SDRAM和FLASH存储模块，中央处理器采用DSP芯片，所述的距离选通激光成像系统的视频信号输出端接入视频解码器的信号输入端，视频解码器的信号输出端通过I2C总线接入DSP芯片，DSP芯片通过EMIF与分别与SDRAM和FLASH存储模块进行无缝连接，所述的DSP芯片外接显示器、时钟模块和电源。
所述的DSP芯片采用 TMS320DM642。
所述的电源采用双电源供电，用单5V电源驱动两个MOSFET 的 DC-DC 调整器 TPS54310分别供给 TMS320DM642的核心电压1.4V和外围电压3.3 V。
所述的视频解码器采用SAA7113H，SAA7113H将全视频信号内部转换为YUV4:2:2格式的待处理数字图像数据。
本实用新型采用DSP芯片 TMS320DM642作为中央处理器。摄像头送来的全视频信号在SAA7113H内部转换为待处理数字图像数据YUV4:2:2格式，存入外部存储器SDRAM。TMS320DM642通过其I2C总线实现对SAA7113H内部寄存器参数的配置和状态的读出。即视频解码器SAA7113H把采集到的模拟信号转换为TMS320DM642可以处理的数字信号，并通过EDMA控制器搬移到SDRAM动态存储器中；SDRAM和FLASH存储模块通过EMIF与DM642实现无缝连接。其中SDRAM用来存储采集到的图像数据及处理过程中的临时数据，FLASH用来存储系统的自启动程序；电源模块采用双电源供电，用单5V电源驱动两个MOSFET 的 DC-DC 调整器 TPS54310分别供给 TMS320DM642的核心电压1.4V和外围电压3.3 V。
本实用新型主要优点为：
1）采用距离选通激光主动成像技术，克服了传统的煤位检测系统远距离，阴暗环境下小目标检测的不足，并能够提供高分辨率的图像，而且不受环境光源的影响，能够在任何没有辅助光源的环境下顺利地做好煤位检测工作。
2）基于 TMS320DM642的图像处理系统具有较强的可靠性及实时性。
3）与现有的煤位检测系统相比，本煤位检测装置不需要采用料位传感器，不会出现因为料位传感器与料位接触而造成的误动作。
附图说明
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型硬件结构示意图。
图2为本实用新型的系统框图。
具体实施方式
如图1、2所示，具体线路是利用SNV-842W/X型激光器- ICCD系统和基于Altera公司的CPLD 器件EPM240T100C5的同步控制电路构成的激光距离选通成像系统1实现激光距离选通成像，摄像头送来的全视频信号在主芯片为SAA7113H的视频解码器2内部转换为待处理数字图像数据YUV4:2:2格式，存入外部SDRAM存储器4。主芯片为TMS320DM642的中央处理器3通过其I2C总线实现对SAA7113H内部寄存器参数的配置和状态的读出。12C的主器件为TMS320DM642，从器件为SAA7113H（默认写地址为4AH，读地址为4BH）。即视频解码器SAA7113H把采集到的模拟信号转换为TMS320DM642可以处理的数字信号，并通过EDMA控制器搬移到SDRAM动态存储器中；TMS320DM642的 EMIF接口9 有4 个独立可设定地址的芯片使能空间 ( CE0 ～ CE3 ) 。 其中 CE0 空间被配置为 64 bit SDRAM 接口， 分配给外扩SDRAM 使用。本装置选用型号为 HY57V283220T 的两片SDRAM，一片 型号为AM29LV033C 的FLASH芯片。SDRAM和FLASH存储模块通过EMIF接口9与TMS320DM642实现无缝连接。其中SDRAM存储器4用来存储采集到的图像数据及处理过程中的临时数据，FLASH存储器5用来存储系统的自启动程序；中央处理器3的DSP芯片TMS320DM642还外接电源6、显示器7、时钟模块8。电源6采用双电源供电，电源芯片为MOSFET 的 DC-DC 调整器 TPS54310，其输出精度是 1%，具体来说，就是用单5V电源驱动2 个 TPS54310分别供给 DSP 的核心电压1.4V （CVDD）和外围电压3.3 V （DVDD）。

Claims (4)

1.一种煤仓煤位的检测及图像处理系统，其特征在于：包括有煤位图像获取部分和煤位图像处理部分，所述的煤位图像获取部分包括有由激光器、增强型CCD摄像机以及相应的同步控制电路组成的距离选通激光成像系统，所述的煤位图像处理部分包括有中央处理器、视频解码器、SDRAM和FLASH存储模块，中央处理器采用DSP芯片，所述的距离选通激光成像系统的视频信号输出端接入视频解码器的信号输入端，视频解码器的信号输出端通过I2C总线接入DSP芯片，DSP芯片通过EMIF接口与分别与SDRAM和FLASH存储模块进行无缝连接，所述的DSP芯片外接显示器、时钟模块和电源。
2.根据权利要求1所述的煤仓煤位的检测及图像处理系统，其特征在于：所述的DSP芯片采用 TMS320DM642。
3.根据权利要求1或2所述的煤仓煤位的检测及图像处理系统，其特征在于：所述的电源采用双电源供电，用单5V电源驱动两个MOSFET 的 DC-DC 调整器 TPS54310分别供给 TMS320DM642的核心电压1.4V和外围电压3.3 V。
4.根据权利要求1所述的煤仓煤位的检测及图像处理系统，其特征在于：所述的视频解码器采用SAA7113H，SAA7113H将全视频信号内部转换为YUV4:2:2格式的待处理数字图像数据。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103716636A (zh) * 2013-12-17 2014-04-09 重庆凯泽科技有限公司 一种基于tms320dm642的视频图像处理系统
CN106933542A (zh) * 2017-03-31 2017-07-07 中国核动力研究设计院 一种用于核电厂dcs系统的基于fpga的dma协处理器及方法

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