[发明专利]一种双绞线绕距在线检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种双绞线绕距在线检测系统及方法，该系统包括图像采集装置、FPGA、SDRAM存储器、显示器和终端机，FPGA包括NiosⅡ处理器、VGA控制器和SDRAM控制器，图像采集装置实时采集经过的双绞线的图像并将该图像作为原始图像发送给NiosⅡ处理器，NiosⅡ处理器对先原始图像进行处理得到处理后的图像，然后基于该处理后的图像计算得到双绞线绕距；优点是在FPGA中进行图像处理，克服了现有软件平台中图像处理需要进行图像的保存，压缩与解压缩等一系列过程带来信号延时导致的实时性差的问题，由此保证双绞线绕距在线检测方法具有较强的实时处理能力。

主权项

1.一种双绞线绕距在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)搭建双绞线绕距在线检测系统：所述的双绞线绕距在线检测系统包括用于采集双绞线图像的图像采集装置、FPGA、SDRAM存储器、显示器和终端机，所述的FPGA包括NiosⅡ处理器、VGA控制器和SDRAM控制器，所述的NiosⅡ处理器分别与所述的VGA控制器、所述的SDRAM控制器、所述的图像采集装置和所述的终端机连接，所述的SDRAM控制器和所述的SDRAM存储器连接，所述的VGA控制器和所述的显示器连接；(2)所述的图像采集装置实时采集双绞线的图像，并将该图像作为原始图像发送给所述的NIOS II处理器；(3)所述的NIOS II处理器驱动所述的SDRAM控制器将该原始图像存储到所述的SDRAM存储器中；(4)所述的NIOS II处理器对该原始图像进行处理，得到双绞线绕距，具体过程为：a.利用反马赛克算法对所述的原始图像进行插值处理，得到该原始图像对应的彩色图像；b.对彩色图像进行灰度化处理，得到该彩色图像对应的灰度图像，并控制所述的SDRAM控制器将该灰度图像存储到SDRAM存储器中；c.采用Canny边缘检测算法对灰度图像进行边缘检测处理，具体过程为：c‑1采用中值滤波法对灰度图像进行去噪处理，得到去噪之后的灰度图像c‑2采用Sobel算子计算去噪后的灰度图像中所有像素点的梯度幅值，采用CORDIC算法计算去噪后的灰度图像中所有像素点的梯度方向；c‑3利用像素点的梯度幅值和梯度方向对去噪后的灰度图像进行非极大值抑制计算处理，得到边缘宽度为一个像素点宽度的图像；c‑4对边缘宽度为一个像素点宽度的图像中所有像素点采用双阈值算法进行检测，得到平行于水平方向的双绞线Canny边缘检测图像，其中，Canny边缘检测图像中像素点的个数为M*N，每行有M个像素点，每列有N个像素点，M＝640,N＝480，或者M＝800,N＝600，或者M＝1280，N＝960，或者M＝1600，N＝1200；c‑5将Canny边缘检测图像存储在SDRAM存储器中；c‑6求取双绞线绕距，具体过程为：①获取Canny边缘检测图像中所有的像素点的水平坐标和垂直坐标，并按照从左向右的顺序计算每一列像素点的高度，得到M个高度，将M个高度按照从左往右的顺序放置形成第一数组，将该第一数组记为A，其中，每一列像素点的高度为该列最后一个像素点与该列第一个像素点的垂直坐标之差；②将第一高度数组A从左往右平均分成组数据，为取整符号；③获取组数据中每组数据中的最小值，将这个最小值按照从左往右的顺序放置形成第二数组，将该第二数组记为B；④获取个最小值在Canny边缘检测图像中所处的像素点列的水平坐标，并按照从左往右的顺序将这些水平坐标放置形成第三数组，将第三数组记为C；⑤计算将第三数组C中每相邻两个水平坐标之差，相邻两个水平坐标之差即为双绞线绕距，得到个双绞线绕距；⑥将个双绞线绕距通过无线串口传输到终端机上进行保存。