一种检测与控制应用技术的系统实现开题报告
2020-04-25 20:20:32
1. 研究目的与意义(文献综述)
目的:随着现在科学技术的发展和生活水平的提高,与车辆有关的严重问题比如交通堵塞、交通违规等现象越来越严重,一个更加完善性能优异的车辆监视系统是大势所趋,我们需要设计更好的车辆监视系统来应对这些问题。我们可以通过这样的系统对交通堵塞进行控制;可以通过监视车辆的运行轨迹来判断司机是否违反了交通规则;还可以对一些可疑车辆比如被盗车辆进行监视跟踪,根据情况判断是否需要报警。本论文的目的就是希望通过设计一个简单的光电系统来仿真处理移动目标的轨迹监测,以便解决这些实际问题。
现状:随着现代科学技术的发展,测量技术所面对的问题也逐渐复杂化,并且针对测量结果,需要有较高的测量精度、实时性、速度、可靠性等。原有的测量方式已经不能满足现代科学技术的发展需要。而像光电检测技术等测量技术克服了原有测量技术如静态、接触式测量等缺点,逐渐成为了现代检测技术最重要的手段[5]。其中光电位置敏感探测器件psd被大量用于非接触式的测量系统中。它的优点是辨率高、实时性强、响应速度快、信息处理电路相对简单等[9]。该设计原理和方法广泛适用于移动目标的跟踪测量中,可以实现对目标的运动状态的检测,如火炮车体稳定性、炮口偏移量测量、旋转盘运动轨迹检测、枪械中的自动机部件测试等非接触式光电检测系统,在边防、海防建设的发展中起到很大的作用,在各种民用、军用企业的发展中也有着广泛的发展空间。随着光电检测技术的迅速发展,新的技术和产品被大量的研发出来,来满足相关的各个领域与日俱增的需求。现代光电检测技术的快速发展得益于新型光电器件和功能材料的研发和使用[15]。各种器件的研究也都取得新的突破,在精确度、简单性等方面都有大幅度提高,例如器件等。在全球强烈的竞争环境中,光电检测技术正在日新月异的前进,这些光电技术逐渐成熟,呈现出广阔的应用前景。
2. 研究的基本内容与方案
目标:以位置敏感探测器psd为检测元件构建移动目标运动状态检测系统。目标运动时,光学成像系统将光汇聚于二维psd光敏面形成光斑,光斑反映了被测对象的运动信息。根据psd器件的工作原理,psd的电极将输出反应光斑位置的电流信号,但电流信号很微弱且伴随有噪声,信号处理电路对传感器的输出信号进行相应的处理滤波、放大,数据采集模块将模拟信号转化为数字信号,计算机实现对数据的显示和处理功能。
内容:主要包括5个方面:接收光学系统,二维psd,信号处理电路,数据采集系统,计算机处理模块。接收光学系统需要将光源发出的光通过光学系统在 psd的光敏面上成清晰的像;信号处理电路包括电流电压转换电路、采样操持电路、差动放大电路、滤波电路;计算机处理模块为使用labview软件将采集到的数据转换为图像显示,形象的观察的目标的移动轨迹。
拟采用的技术方案:利用光成像原理的设计方案,当我们选定了一个固定信号光源(如选择红外发光二极管作为信号光源)后,首先要将系统的背景光产生的影响通过挑选的合适的滤光片进行消除或者抑制,然后再将信号光源的光通过光学接收系统实现准直和整形,由二维psd器件接收信号光源所成的像的位置信息,最后应用相匹配的虚拟仪器系统进行信息的处理与运算,并可以得到光斑的实时位置变化信息。
3. 研究计划与安排
1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确定方案,完成开题工作;
4-9周:完成原理、方案和软件设计;
10-13周:硬件调试、软件编写和功能测试;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] rajeshwari sundar,santhoshs hebba,varaprasad golla,implementing intelligent traffic control system for congestion control, ambulance cleae=rance,and stolen vehicle detection[j],ieee sensors ournal,2015,15(2),1109-1113.
[2] manuel ibarra arenado ,juan maria perez oria,carlos torre-ferrero,luciano alonso renteria,monovusion-based vehicle detection,distance and relative spend measurement in urban traffic[j].iet intelligent transport systems,2014,8(8),655-664.
[3] bo tan,r.srikant,online advertisement,optimization and stochastic network[j]. ieee transactions on automatic control,2012,57(11),2854-2868.