基于機器視覺的軍用電子元器件監測平臺設計

楊恒　李龍剛

軍用電子元器件監測平臺可以通過信息化、自動化的技術手段實現對產品的制造和檢測過程監測，是工業2.0的典型代表之一。在眾多監測技術手段中，機器視覺具有直觀、精確、升級空間大等顯著優勢，是工業自動化的主流研究方向。機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷，本文基于傳感器技術，利用機器視覺設計元件器檢測平臺，讓電子元器件監測平臺實現智能化、可視化，對于電子元器件維護維修運行狀態監測具有巨大的推動作用。

（一）軍用電子元器件監測平臺的實現方法

對于電子元器件模擬監測平臺中龐大的數據收集方式，目前主要有三種方式。這三種方式都可以產生我們所需要的各種模擬收集數據。下圖為三種方式的示意圖：

圖1 擬監測平臺中數據包途徑

對于上圖中顯示的每一條途徑，之前的檢測平臺都是用歸結式的完具體信號監測的理論，所以不同的平臺之間數據無法共通，這樣就會出現成本較高、工作效率較低的情況。通常監測平臺可以監測到的信號可分為電子信息化信號、虛擬數值信號和脈沖信號三種類型。傳統監測平臺會直接用處理器收集出來其他采集器的信息信號，然后用指示燈或者液晶顯示器大致地表明即可，不會有太多詳細的數據。

本文參是運用離散型完整信號監測平臺的設計理論，設計一個基于離散型完整信號監測平臺的電子元器件模擬監測平臺。平臺將根據檢測到的信號類別不一樣，自動把整個檢測平臺分離為三個離散式的監測模塊，用于收集和發送不同終端檢測到的數據，并通過網絡主線發送到終端控制平臺中。終端控制平臺對發送過來的數據進行自主地識別、拆分、過濾以及計算之后，最終將最有實效性最詳實的數據顯示在液晶顯示器的對應位置上。終端控制平臺可以隨時更新前端傳來的數據，隨時進行數據篩選計算，滾動顯示各個節點的信息，這樣就能有利于不同平臺之間的聯合運行工作。

（二）軍用電子元器件監測平臺的搭建

本文采用的控制器局域網絡通信模塊，是一款基于調控器和高速收發器的控制器局域網絡通信模塊。在實際運行中，可為后端總線提供發送兩個相同數值但是正負相反的數據總線，可以通過比較這兩個信號的電力壓力的相減數值來判斷邏輯狀態。

圖2 模擬量信號采集節點實物圖

本文設計的檢測平臺的軟件技術運營是在嵌入式系統之下可以運行的。嵌入式系統會自動辨別篩選，選擇實際功用最強，成本最低，能量消耗和功率消耗最少并且能夠提高平臺運行效率的最優算法。這種嵌入式系統不僅僅具有大部分系統都有的簡單操作平臺的特點，而且其本身就能對內部的軟硬件的組裝和檢修進行一系列高效率的管理操作。設計平臺的管理軟件發出的數據要求的程序，并將這些要求翻譯為數據處理的命令并交由終端處理操作平臺及計算機中其他電子組件進行處理的內核是所有系統的中心軟件組件。而在實際的工作投入中，普遍會在已有的相像的平臺內核上進行恰當地修改，設計一套屬于單位企業私用平臺的文件包。

本文中的內核處理是在原有內核的源程序的邏輯驅動器的最上一級目錄下輸入本課題中的內核配置是以下面的方式進行的，在內核源代碼的根目錄下運行圖形化的內核配置指令即可進入操作頁面。對于接收波頻濾出儲存器和接收信息屏蔽寄存器的具體操作數值可以根據儀器的濾波，屏蔽寄存器真值表進行設置。對于虛擬化信號數據包收集，設置檢測屏蔽有限存貯容量的高速存貯部件數值為0，在局域網絡協議控制器標準數據要求下，報文驗收屏蔽標識符為11位，數據塊發送單元的查收和屏障標志顯示主要由兩種型號的信號儲存器組成。把這兩種型號的儲存器分別設置成OXFF和OXEO。上述操作可以關閉數據塊發送單元的驗收屏蔽裝置，因此只有和驗收屏蔽寄存器的數據包標志一致的信號才能被接收。基于此，平臺可以開展高效率運行，到此就完成了平臺的搭建。

運用本文所設計的機器視覺檢測平臺和傳統檢測平臺，進行五十個樣本的實驗，對實驗結果進行比較，各項測試結果如下表所示：

本實驗主要對兩種平臺的參數調節功能、報警提示、模擬信號量檢測功能、脈沖信號功能和數字量化信號監測功能進行了模擬實驗，發現兩類平臺在基本的工作信號接收上都能達到工作效率的要求。但是在報警提哦是和數字量化的信號監測兩方面，由圖表可知，本文所設計的機器視覺檢測平臺要比傳統檢測平臺的精準度更高。由此可見本文設計的平臺的實用性。

電子元器件監測平臺領域是一項觸及到多項理論技術的復雜領域。在平臺的設計與實現過程中，不斷地對變量進行調整研究，力求尋找到最高效率的運行方式。從最后的測試結果來看，文中所設計的模擬監測平臺能夠比之前的監測平臺更有效地進行監測工作。但由于現階段理論發展的原因，還有很多地方可以在未來的技術發展中做進一步的改進和提高。