1、进行高速数据交互。每个自身外扩和，用于存放各自的程序和数据，图像数据在中进行处理，处理后的数据经过和以太网输出到存储以便进步分析。基于的轮对图像数据传输模块设计在现在的大规模数据传输处理系统中，在数据并行传输和组织，并行任务管理和结点连接等功能实现中得到了广泛使用。因此本论文中使用来实现轮对图像数据的组织和分配工作。基于的图像数据传输模块需要实现以下功能外扩以太网模块，实现轮对图像数据的收发设计和存储外设，设计图像数据缓存内存空间完成路数据入四路数据出的数据组织和分配工作实现和数据缓存接口的设计的以太网接口是双向的，既要完成图像数据的接收也要将处理后的数据返回存储，和之间的数据交互接口也是双向。当图像数据传输进来的时刻若当前状态为空闲，则对应通道传入进行处理，否则该幅图像进入进行缓存等待。。
2、展的计划。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章轮对磨耗在线检测多通道图像处理设计轮对磨耗在线检测系统的技术指标本文所设计的基于结构光成像的轮对磨耗在线检测系统基本指标是实现车辆在的运行速度下对轮对进行实时磨耗检测。整个系统包括前端图像采集单元和后端图像处理单元，那么无论采集单元还是处理单元都要保证满足车辆在运行速度下的检测效率，本文所研究的是轮对图像处理单元的效率问题，故以下对该检测指标进行必要的分析图所示分别为被检测的车厢与轮对尺寸位置示意图和轮对图像采集示意图，按照项目所提需求，所有处理工作必须在列车通过后分钟之内完成，我们需要分析所要处理的图像数据量。列火车最长有节车厢和节机车头，每节车厢有组轮对，火车头有组轮对，我们以最大数据量计算则全列火车共有组轮对，组轮对两个轮子，即共个轮。
3、理设计针对轮对磨耗在线检测系统的图像处理需求，本文提出并设计了多通道轮对图像处理的方案。所设计多通道图像处理模块所要完成的功能包括基于以太网的图像数据传输，多通道图像数据的组织和分配，轮对检测图像算法的执行和处理结果的输出。综合分析和比较了当下多种多通道的实现方案，结合本文轮对磨耗在线检测系统的特点，本文所实现的多通道图像处理系统架构如图所示万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图像输入以太网口图多通道轮对图像处理实现结构图根据四个采集通道设计基于的四通道图像处理系统，每个通道对应组图像采集单元的数据。由于在并行数据传输系统中有明显的优势，故采用外扩以太网模块实现图像数据的传输，并实现图像数据的组织和分配，执行图像处理算法。故系统共包括片和四片。采集控制中心组图像数据经以太网传入，实现和之间。
4、的轮对磨耗在线检测的技术指标，对检测系统做出了整体概要设计，针对本文所要解决的提高轮对图像处理速度的问题提出了的系统方案，并分析了该方案中需要着重解决的难点。给出多通道轮对图像处理硬件系统电路的设计和制作方案，对其中关键的数据交互接口做了详细的设计说明和分析，对的存储空间分配作出设计说明，同时完成了部分板的设计和制作。多通道轮对图像处理系统的软件设计，详细介绍了下图像处理软件系统的初始化配置和任务线程的设计，同时，对轮对磨耗检测系统中图像处理算法做了简要分析，完成了针对平台的重新编写封装和优化工作。对所设计系统的关键硬件电路进行实验测试，对数据接口进行仿真调试，并在整系统上进行轮对图像处理算法的调试运行，分析实验结果是否达到预期的设计。最后做出本论文的总结，说明设计中存在的问题和后期工作开。
5、，线光源打出的结构光会描绘出当前轮对的轮廓线，轮对进入设计的工位位置首先触发接近传感器组，采集控制中心接受该信号并做相应延时处理，在轮对进入采集位置瞬间触发相机进行图像采集操作，采集的图像数据通过采集控制中心数据接口输出。轮对磨耗在线检测系统图像处理单元包括基于以太网的图像传输接口数据组织分配模块阵列和处理结果存储环节。图像采集单元的数据通过以太网接口传入处理单元，由于轮对图像处理的系列运算由多通道阵列完成，因此需要通过个模块对数据进行组织和分配，数据进行分配后进入相应的通道进行完整的处理运算过程，处理结果保存至相应的存储环节或机以便后期的查阅和分析。轮对图像处理单元是本文重点研究和设计的部分，后面章节会对各个环节做详细的分析和设计过程的说明。多通道轮对图像处理方案研究基于多通道轮对图像处。
6、当通道处理完成时需将数据返回，如果以太网接口空闲则直接发送回存储，否则也进入进行缓存等待，因此要在中配置两个图像数据缓存区，分别用于暂时存放输入待处理和处理待输出的数据。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于的轮对图像数据处理模块设计阵列为本系统设计的核心，它担负轮对磨耗检测图像处理的所有算法的运行任务。针对四通道采集装置的特征设计的四通道处理系统，为简化系统复杂度，设计片完全独立，不涉及任何核间任务和消息通信，因此片的外围设计完全样，以下只对单个通道的设计做说明。如图为基于的轮对图像数据处理模块的设计框图，它包括了的基本外设电路和存储电路，电源和复位电路，基本时钟电路，仿真调试接口，除此之外，重点需要预留出与做图像数据交互的接口引脚。电源及复位预留的时钟电路图基于的轮对图像处理模块框图。
7、子，按照检测需求每个轮子需要拍摄幅图像，本文设计每个轮子拍摄幅图，因此合计我们需要处理的图像有幅。而完成这些图像数据处理的总时间由过车时间和过车后的分钟组成，如图是车厢及轮对的尺寸示意图，根据列车长度和列车运行速度我们可以求得过车时间，这样我们就能够换算出图像处理所需要的最低效率。激光源摄像机接近开关传感器铁轨机车行进方向轮对图车厢尺寸示意图图轮对图像采集示意图根据列车长度及列车当前运行速度我们可以算出所有数据处理的总时间，而合计每列车需要处理幅图像，因此可以计算出每幅图像处理的时间限制。计算时我们将机车头长度等同于车厢，另不计车厢间的连接长度。计算得到以下效率数据，如表所示在车辆的运行速度下要实现实时检测，所设计的系统必须至少能在内完成幅图像的处理，即每秒至少需要处理幅图像。表车辆运行速。
8、此规定论文作者签名日期年月日指导教师签名日期年月日万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着我国轨道交通的高速发展，轨道车辆的安全问题日益凸显。对车辆走行部件轮对磨耗情况的检测是保证车辆安全行驶的重要措施之。而提高轮对磨耗检测效率是该领域要解决的关键技术，在基于图像方法的轮对磨耗检测系统中图像处理的效率是影响整体效率的关键因素。文章研究的多通道轮对图像处理方案对提高轮对磨耗检测效率有重要的意义。文章主要工作内容有技术指标的分析和系统设计本文提出实现车辆运行速度下的轮对实时检测，对该技术指标进行详细分析后提出了的多通道轮对图像处理方案，设计了轮对磨耗检测系统由图像采集和处理两个单元组成，并把文章研究重点放在图像处理单元，对轮对图像处理单元展开重点的研究和设计。多通道轮对图像处理硬件平台设计。
9、度和图像处理效率对照表列车时速系统单幅图像处理时间毫秒处理效率幅秒计为计为万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于结构光成像的轮对磨耗在线检测系统基于结构光成像的轮对磨耗在线检测系统包括图像采集单元和处理单元两个部分，采集单元对每个到来的轮对，按照设计的位置和角度进行图像采集，并将图像数据传输至后端，处理单元获取采集单元传送过来的图像数据进行系列的处理和运算。如图所示为基于结构光成像的轮对磨耗在线检测系统示意图。轮对轨道轨道运动方向采集控制中心相机相机相机相机图像数据线光源接近传感器组阵列处理结果存储以太网数据组织模块图轮对磨耗在线检测系统示意图采集单元由采集装置和采集控制中心组成，其中采集装置包括接近传感器组线光源和相机，共有四套采集装置分布在预先设计的四个工位上如图所示。当车辆轮对靠近。
10、使用授权说明原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。论文作者签名日期年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印缩印或其它复制手段保存论文。保密论文在解密后遵守。
11、设计多通道轮对图像处理的硬件平台，将图像处理单元分成图像数据传输组织模块和图像数据处理模块，对两个模块间的高速数据交互接口做了深入研究和详细设计，对的存储空间分配做了详细的规划以型号的为核心开发图像处理硬件系统，完成了硬件电路的制作。多通道轮对图像处理软件系统实现多通道轮对图像处理系统的软件设计，完成了下图像处理软件系统的初始化配置和多任务线程的设计，对各任务线程的具体实现过程做了详细设计同时，对轮对磨耗检测系统中图像处理算法做了简要分析，并完成了平台下算法的重新设计编写封装和优化工作。实验设计及结果分析对所设计系统的关键硬件电路进行实验测试，对数据接口进行仿真调试，并在整系统上进行轮对图像处理算法的调试运行，实验结果表明所设计的系统完成轮对图像处理的速度能够满足车辆运行速度下轮对实时检测。
12、章小结本章首先对轮对磨耗在线检测的技术指标做出分析，得出所设计的图像处理系统需要满足每秒至少幅图像处理的速度对整个检测系统的构成做了简要介绍，其重要包括轮对图像采集单元和后期图像处理单元两个部分，引出本文所要重点研究的是轮对图像处理环节的问题介绍了图像数据处理单元包括数据传输分配和处理等部分，给出了基于的多轮对图像数据处理的基本架构，并对每个部分的设计做了简要的解释和框图说明。为后面详细的设计做出整体的布局和前期准备。万方数据硕士学位论文题目基于多通道轮对磨耗在线检测系统实现研究生陈杰专业测试计量技术及仪器指导教师吴开华教授完成日期年月万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文基于多通道轮对磨耗在线检测系统实现研究生陈杰指导教师吴开华教授年月万方数据，万方数据杭州电子科技大学学位论文原创性声明和。
参考资料：
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脱贫攻坚展现出来的伟大精神PPT 编号18060
