基于机器视觉的军用电子元器件监测平台设计

杨恒　李龙刚

军用电子元器件监测平台可以通过信息化、自动化的技术手段实现对产品的制造和检测过程监测，是工业2.0的典型代表之一。在众多监测技术手段中，机器视觉具有直观、精确、升级空间大等显著优势，是工业自动化的主流研究方向。机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断，本文基于传感器技术，利用机器视觉设计元件器检测平台，让电子元器件监测平台实现智能化、可视化，对于电子元器件维护维修运行状态监测具有巨大的推动作用。

（一）军用电子元器件监测平台的实现方法

对于电子元器件模拟监测平台中庞大的数据收集方式，目前主要有三种方式。这三种方式都可以产生我们所需要的各种模拟收集数据。下图为三种方式的示意图：

图1 拟监测平台中数据包途径

对于上图中显示的每一条途径，之前的检测平台都是用归结式的完具体信号监测的理论，所以不同的平台之间数据无法共通，这样就会出现成本较高、工作效率较低的情况。通常监测平台可以监测到的信号可分为电子信息化信号、虚拟数值信号和脉冲信号三种类型。传统监测平台会直接用处理器收集出来其他采集器的信息信号，然后用指示灯或者液晶显示器大致地表明即可，不会有太多详细的数据。

本文参是运用离散型完整信号监测平台的设计理论，设计一个基于离散型完整信号监测平台的电子元器件模拟监测平台。平台将根据检测到的信号类别不一样，自动把整个检测平台分离为三个离散式的监测模块，用于收集和发送不同终端检测到的数据，并通过网络主线发送到终端控制平台中。终端控制平台对发送过来的数据进行自主地识别、拆分、过滤以及计算之后，最终将最有实效性最详实的数据显示在液晶显示器的对应位置上。终端控制平台可以随时更新前端传来的数据，随时进行数据筛选计算，滚动显示各个节点的信息，这样就能有利于不同平台之间的联合运行工作。

（二）军用电子元器件监测平台的搭建

本文采用的控制器局域网络通信模块，是一款基于调控器和高速收发器的控制器局域网络通信模块。在实际运行中，可为后端总线提供发送两个相同数值但是正负相反的数据总线，可以通过比较这两个信号的电力压力的相减数值来判断逻辑状态。

图2 模拟量信号采集节点实物图

本文设计的检测平台的软件技术运营是在嵌入式系统之下可以运行的。嵌入式系统会自动辨别筛选，选择实际功用最强，成本最低，能量消耗和功率消耗最少并且能够提高平台运行效率的最优算法。这种嵌入式系统不仅仅具有大部分系统都有的简单操作平台的特点，而且其本身就能对内部的软硬件的组装和检修进行一系列高效率的管理操作。设计平台的管理软件发出的数据要求的程序，并将这些要求翻译为数据处理的命令并交由终端处理操作平台及计算机中其他电子组件进行处理的内核是所有系统的中心软件组件。而在实际的工作投入中，普遍会在已有的相像的平台内核上进行恰当地修改，设计一套属于单位企业私用平台的文件包。

本文中的内核处理是在原有内核的源程序的逻辑驱动器的最上一级目录下输入本课题中的内核配置是以下面的方式进行的，在内核源代码的根目录下运行图形化的内核配置指令即可进入操作页面。对于接收波频滤出储存器和接收信息屏蔽寄存器的具体操作数值可以根据仪器的滤波，屏蔽寄存器真值表进行设置。对于虚拟化信号数据包收集，设置检测屏蔽有限存贮容量的高速存贮部件数值为0，在局域网络协议控制器标准数据要求下，报文验收屏蔽标识符为11位，数据块发送单元的查收和屏障标志显示主要由两种型号的信号储存器组成。把这两种型号的储存器分别设置成OXFF和OXEO。上述操作可以关闭数据块发送单元的验收屏蔽装置，因此只有和验收屏蔽寄存器的数据包标志一致的信号才能被接收。基于此，平台可以开展高效率运行，到此就完成了平台的搭建。

运用本文所设计的机器视觉检测平台和传统检测平台，进行五十个样本的实验，对实验结果进行比较，各项测试结果如下表所示：

本實验主要对两种平台的参数调节功能、报警提示、模拟信号量检测功能、脉冲信号功能和数字量化信号监测功能进行了模拟实验，发现两类平台在基本的工作信号接收上都能达到工作效率的要求。但是在报警提哦是和数字量化的信号监测两方面，由图表可知，本文所设计的机器视觉检测平台要比传统检测平台的精准度更高。由此可见本文设计的平台的实用性。

电子元器件监测平台领域是一项触及到多项理论技术的复杂领域。在平台的设计与实现过程中，不断地对变量进行调整研究，力求寻找到最高效率的运行方式。从最后的测试结果来看，文中所设计的模拟监测平台能够比之前的监测平台更有效地进行监测工作。但由于现阶段理论发展的原因，还有很多地方可以在未来的技术发展中做进一步的改进和提高。