摘 要:介绍了数字水准仪数据采集系统的试验方法与设计,以及数据处理的方法。该数据采集系统硬件电路简单、设计成本低、使用方便。数据处理算法采用一维边缘检测算子的递归算子提取标尺条码边缘,大大降低了数据处理的运算量,提高了运算速度。实践证明了该方案的可行性。
关键词:数字水准仪;数据采集;边缘检测;A/D转换器
1 引言
数字水准仪是在自动安平水准仪的基础上发展起来的,他采用条纹编码标尺和电子影像处理试验方法,用线阵CCD替代观测员的肉眼,将望远镜像面上的标尺成像转换成数字信息,再利用数字图像处理技术来识别标尺条码进而获得标尺读数和视距。
本文设计的数字水准仪数据采集系统是以89C51单片机为核心,Intel8253计数器作为同步控制器,控制A/D转换器对CCD的输出信号定时采样。系统采用等间隔、多周期采样的方法实现低速A/D转换器对高分辨率线阵CCD输出信号的数据采集,并将采集结果通过串口传给微机,在微机系统采用数字滤波、边缘检测等数字图像处理技术对采集数据进行数据处理,提取条码边缘,再根据几何光学物象比的关系,求出视距和视线高读数。
2 硬件电路设计及工作试验方法
2.1 硬件电路设计
系统硬件电路如图1所示,主要由89C51单片机、A/D转换器及其接口电路组成。
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