根。CPLD和FPGA包括了一些相對大數(shù)量的可編輯邏輯單元。CPLD邏輯門的密度在幾千到幾萬個(gè)邏輯單元之間，而FPGA通常是在幾萬到幾百萬。CPLD和FPGA的主要區(qū)別是他們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。CPLD是一個(gè)有點(diǎn)限制性的結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)由一個(gè)或者多個(gè)可編輯的結(jié)果之和的邏輯組列和一些相對少量的鎖定的寄存器組成。這樣的結(jié)果是缺乏編輯靈活性，但是卻有可以預(yù)計(jì)的延遲時(shí)間和邏輯單元對連接單元高比率的優(yōu)點(diǎn)。而FPGA卻是有很多的連接單元，這樣雖然讓他可以更加靈活的編輯，但是結(jié)構(gòu)卻復(fù)雜的多。
[0035]采用本發(fā)明的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，針對現(xiàn)有技術(shù)中潛水員只能通過人工方式進(jìn)行缺陷識別的技術(shù)問題，通過在潛水員頭頂固定平臺(tái)上增加多種適合水下工作環(huán)境的圖像處理設(shè)備和定位設(shè)備，完成對水下設(shè)備狀況的分析，并在存在缺陷時(shí)給出缺陷等級以及給出水下設(shè)備的定位數(shù)據(jù)。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，所述識別系統(tǒng)包括頭頂固定平臺(tái)、圖像識別設(shè)備和岸基處理設(shè)備，所述頭頂固定平臺(tái)設(shè)置在所述潛水員的頭頂位置，所述圖像識別設(shè)備位于所述頭頂固定平臺(tái)上，用于檢測水下設(shè)備是否存在缺陷，所述岸基處理設(shè)備與所述圖像識別設(shè)備連接，以接收所述圖像識別設(shè)備的識別結(jié)果。2.如權(quán)利要求1所述的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，其特征在于，所述識別系統(tǒng)還包括: 水上浮標(biāo)，設(shè)置在所述潛水員的上方水面上； 供電設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關(guān)和所述電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；格洛納斯定位設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于接收格洛納斯衛(wèi)星發(fā)送的格洛納斯定位數(shù)據(jù)； 聲納探測設(shè)備，設(shè)置在所述水上浮標(biāo)上，由所述供電設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于探測所述潛水員到所述水上浮標(biāo)的相對距離，并作為第一相對距離輸出； 超聲波測距設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，用于測量所述潛水員距離前方人體的距離，并作為第二相對距離輸出； 靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，預(yù)先存儲(chǔ)了破損等級對照表，所述破損等級對照表保存了每一個(gè)破損等級所對應(yīng)的破損區(qū)域所處曲線的周長、面積和形狀參數(shù)；水下攝像設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的水下拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對前方水下設(shè)備拍攝以獲得包含前方水下設(shè)備的水下圖像； 閾值分析設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，與所述CMOS攝像頭連接，從0-255依次選擇灰度值作為備選灰度值，使用備選灰度值將所述水下圖像分割為備選目標(biāo)區(qū)域圖像和備選背景區(qū)域圖像；基于備選目標(biāo)區(qū)域圖像像素總數(shù)、備選目標(biāo)區(qū)域圖像像素灰度平均值、備選背景區(qū)域圖像像素總數(shù)和備選背景區(qū)域圖像像素灰度平均值計(jì)算灰度值類間方差值，具體計(jì)算為:備選目標(biāo)區(qū)域圖像像素灰度平均值減去備選背景區(qū)域圖像像素灰度平均值，獲得的差的平方值乘以備選目標(biāo)區(qū)域圖像像素總數(shù)和備選背景區(qū)域圖像像素總數(shù)即為灰度值類間方差值；將最大灰度值類間方差值所對應(yīng)的備選灰度值作為分割閾值輸出； 圖像識別設(shè)備，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，與所述閾值分析設(shè)備、所述CMOS攝像頭和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接以獲得所述分割閾值，包括背景分割子設(shè)備、破損區(qū)域連通子設(shè)備、特征識別子設(shè)備和破損等級識別子設(shè)備；所述背景分割子設(shè)備與所述閾值分析設(shè)備和所述CMOS攝像頭分別連接，使用分割閾值將所述水下圖像分割為最終目標(biāo)區(qū)域圖像和最終背景區(qū)域圖像；所述破損區(qū)域連通子設(shè)備與所述背景分割子設(shè)備連接，用于基于最終目標(biāo)區(qū)域圖像中區(qū)域邊界上相鄰像素的連通性，確定將區(qū)域包圍起來的封閉曲線；所述特征識別子設(shè)備與所述破損區(qū)域連通子設(shè)備連接，基于所述封閉曲線確定破損區(qū)域的周長、面積和形狀參數(shù)，所述形狀參數(shù)等于周長的平方除以面積的4π ;所述破損等級識別子設(shè)備與所述閾值分析設(shè)備和所述靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備分別連接，基于確定的周長、面積和形狀參數(shù)在破損等級對照表中查找對應(yīng)的破損等級以作為目標(biāo)破損等級輸出； 飛思卡爾頂X6處理器，設(shè)置在所述頭頂固定平臺(tái)上，與所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備、所述超聲波測距設(shè)備、所述岸基處理設(shè)備和所述圖像識別設(shè)備分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)破損等級時(shí)，啟動(dòng)所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波測距設(shè)備以接收所述格洛納斯定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離，基于所述格洛納斯定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離計(jì)算并輸出水下設(shè)備定位數(shù)據(jù)，并通過電纜將所述水下圖像和所述目標(biāo)破損等級傳輸?shù)剿霭痘幚碓O(shè)備。3.如權(quán)利要求2所述的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，其特征在于: 所述飛思卡爾頂X6處理器在未接收到所述目標(biāo)破損等級時(shí)，關(guān)閉所述格洛納斯定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波測距設(shè)備。4.如權(quán)利要求2所述的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，其特征在于: 所述飛思卡爾頂X6處理器在接收到的目標(biāo)破損等級大于等于預(yù)設(shè)破損等級時(shí)，向所述岸基處理設(shè)備發(fā)送報(bào)警信號。5.如權(quán)利要求4所述的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，其特征在于: 所述預(yù)設(shè)破損等級被預(yù)先存儲(chǔ)在所述飛思卡爾頂X6處理器的內(nèi)置存儲(chǔ)器中。6.如權(quán)利要求2所述的便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，其特征在于: 所述閾值分析設(shè)備和所述圖像識別設(shè)備被集成在同一塊集成電路板上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種便攜式潛水員水下設(shè)備缺陷識別系統(tǒng)，包括頭頂固定平臺(tái)、圖像識別設(shè)備和岸基處理設(shè)備，所述頭頂固定平臺(tái)設(shè)置在所述潛水員的頭頂位置，所述圖像識別設(shè)備位于所述頭頂固定平臺(tái)上，用于檢測水下設(shè)備是否存在缺陷，所述岸基處理設(shè)備與所述圖像識別設(shè)備連接，以接收所述圖像識別設(shè)備的識別結(jié)果。通過本發(fā)明，能夠幫助潛水員對水下設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)、高效的缺陷檢測。
【IPC分類】G06T7/00, G01N21/88, G01S15/08, G01S19/42
【公開號】CN105067632
【申請?zhí)枴緾N201510472223
【發(fā)明人】彭曉梅
【申請人】彭曉梅
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月5日