時(shí)間：2022-07-22 14:44:32
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
檢測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集端、嵌入式網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程發(fā)送端以及檢測(cè)管理中心三部分組成。首先，傳感器通過(guò)ZigBee協(xié)議發(fā)送所采集的植物生理參數(shù)信息到網(wǎng)關(guān)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)通過(guò)RS—232串口發(fā)送到基于ARM9的CDMADTU嵌入式模塊，CDMADTU模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過(guò)CDMA2000網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到由PC構(gòu)建的Web服務(wù)器，發(fā)送到服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)易存儲(chǔ)易查詢。最后，檢測(cè)中心還能通過(guò)基于LabVIEW編寫的上位機(jī)軟件根據(jù)已知的數(shù)據(jù)分析出植物的生理生長(zhǎng)狀況，并設(shè)計(jì)了一種根據(jù)蒸騰速率和葉綠素含量等參數(shù)的自動(dòng)報(bào)警界面，從而可以更精確地判斷和控制植物的長(zhǎng)勢(shì)和各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)組要負(fù)責(zé)采集植物的各項(xiàng)生理參數(shù)(莖稈與果實(shí)直徑、葉綠素含量、植物莖流等)和無(wú)線發(fā)送采集到的數(shù)據(jù)。無(wú)線收發(fā)芯片選用TI公司推出的CC2530作為ZigBee網(wǎng)絡(luò)的射頻收發(fā)送模塊。CC2530是應(yīng)用于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的真正片上系統(tǒng)(SOC)解決方案，包括一個(gè)高性能的2．4GHz射頻收發(fā)器，內(nèi)含一個(gè)高性能、低功耗的增強(qiáng)型8051內(nèi)核和一個(gè)8通道12位A/D轉(zhuǎn)換器。CC2530較以往常用的CC2430芯片具有靈敏度更高、功耗更小、通信距離更遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此，滿足無(wú)線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)對(duì)高性能、低成本、低功耗的要求。本設(shè)計(jì)中需要測(cè)量的莖稈直徑采用基于LVDT的植物莖稈傳感器，葉綠素含量測(cè)量采用基于透射型活體葉綠素傳感器，植物莖流測(cè)量采用基于熱平衡法傳感器，這些傳感器的輸出均為模擬信號(hào)，在傳感器部分對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行調(diào)理就能夠直接與CC2530芯片連接。
2．2嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)
嵌入式網(wǎng)關(guān)主要負(fù)責(zé)對(duì)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與存儲(chǔ)，并實(shí)現(xiàn)ZigBee協(xié)議與TCP/IP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，從而將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)。嵌入式網(wǎng)關(guān)主要由協(xié)調(diào)器和基于AM9的CDMADTU模塊組成，CDMADTU模塊包括AM9微處理器和DTU發(fā)送模塊。本設(shè)計(jì)的CDMADTU選用CDMA2000通信模塊，該模塊采用AM9高性能工業(yè)級(jí)嵌入式處理器，供電范圍寬(5～32VDC)，數(shù)據(jù)傳輸速度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。在使用CDMADTU之前需要做兩步準(zhǔn)備:一是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)IP鏈接Internet網(wǎng)絡(luò)與Web服務(wù)器，因此，要申請(qǐng)域名，申請(qǐng)域名解析服務(wù)后可以通過(guò)域名自動(dòng)建立通信。接入CDMA網(wǎng)絡(luò)前，需要向電信公司申請(qǐng)SIM卡，SIM卡可為CDMADTU提供鏈接Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。二是使用前需要用終端軟件或AT命令對(duì)參數(shù)設(shè)置，以決定進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)透明數(shù)據(jù)傳輸模式的工作方式。
2．3鋰電池供電模塊設(shè)計(jì)
植物生理檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境很復(fù)雜，電源供給很難保障，因此，本設(shè)計(jì)中采用3．6V鋰電池供電。但植物生理檢測(cè)系統(tǒng)中傳感器模塊、CC2530等模塊需要不同的電源供給，因此，本設(shè)計(jì)采用DC-DC芯片NCP500SN33G獲得穩(wěn)定的3．3V，該電壓適用于SOC工作電壓。采用TPS61040將3．6V自舉到適用于各類傳感器工作的12V電壓。其電路圖分別如圖4、圖5所示。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
采集端傳感器節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)采集植物各項(xiàng)生理信息并組網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入式網(wǎng)關(guān)。本設(shè)計(jì)采用IAR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境自底向上構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)。為了節(jié)省電量，采用的傳感器節(jié)點(diǎn)一般處于低功耗模式，直到收到上位機(jī)命令后才將對(duì)應(yīng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)關(guān)。為了提高效率，上位機(jī)可設(shè)置每隔一段時(shí)間后對(duì)傳感器發(fā)送上傳數(shù)據(jù)命令。另外，還采用了中值平均濾波算法來(lái)消除個(gè)別傳感器系統(tǒng)內(nèi)部的隨機(jī)干擾，提高了傳感器的測(cè)量精度。
3．2嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
嵌入式網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)是建立在Linuxredhatlinux操作系統(tǒng)上的，該操作系統(tǒng)具有多任務(wù)操作進(jìn)程、支持硬件廣泛、程序模塊化、源代碼公開(kāi)等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。使用IAR集成開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)建立嵌入式網(wǎng)關(guān)和遠(yuǎn)程檢測(cè)管理中心的網(wǎng)絡(luò)連接。
3．3上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用LabVIEW平臺(tái)編寫上位機(jī)軟件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將軟件分為數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)三大模塊。數(shù)據(jù)顯示模塊主要是將接收到的數(shù)據(jù)和分析后的結(jié)果顯示在上位機(jī)的前面板上。數(shù)據(jù)分析模塊主要是根據(jù)所要檢測(cè)植物參數(shù)的不同選擇合適的分析和處理方法。本系統(tǒng)分析模塊實(shí)現(xiàn)的功能是:當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)時(shí)指示燈顯示綠色，表示植物長(zhǎng)勢(shì)正常。當(dāng)某一參數(shù)超出或者低于正常范圍時(shí)，其對(duì)應(yīng)的指示燈顯示紅色報(bào)警。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊主要是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，由于LabVIEW不能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，因此，采用SQL語(yǔ)言來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
為了對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能各方面進(jìn)行驗(yàn)證，在29℃的溫室環(huán)境下選擇了4株番茄做為測(cè)試對(duì)象，4株番茄均勻分布于250mm×250mm的測(cè)試區(qū)域，將協(xié)調(diào)器放置在溫室的中心區(qū)域從而組建星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。每株番茄同時(shí)采集莖流、葉綠素含量、番茄果實(shí)的直徑等生理參數(shù)并將參數(shù)發(fā)送到上位機(jī)顯示界面，采集間隔為2h，總檢測(cè)時(shí)間為24h。
5結(jié)論
系統(tǒng)概述
待檢測(cè)車輛需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)通道，如圖1所示。將紅外攝像頭放置于通道中間，獲得車底部熱感應(yīng)圖像。為了獲取較廣的視角以及較小形變的圖像，紅外攝像頭安放的仰角為40°。由于監(jiān)控室與檢測(cè)通道的距離較遠(yuǎn)，且通道數(shù)較多，因此需要通過(guò)光端機(jī)將所獲取的視頻傳輸給監(jiān)控室控制臺(tái)PC機(jī)。檢測(cè)軟件根據(jù)本文提出的檢測(cè)算法對(duì)捕獲到的圖像進(jìn)行分析，若判斷車輛底部藏人則向系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便其通過(guò)控制安全桿做出相應(yīng)攔截措施。視頻傳輸示意圖，如圖2所示。
軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)采取的基本實(shí)現(xiàn)策略是先定位后檢測(cè)。首先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè)，其次根據(jù)車輛的自身特征，定位可疑目標(biāo)在車輛底部可能的藏匿部位。當(dāng)區(qū)域定位完成后，對(duì)該區(qū)域進(jìn)行感興趣區(qū)域（RegionOfInterest，ROI）的選取。最后對(duì)ROI進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否藏人。檢測(cè)系統(tǒng)流程圖如圖3所示。通過(guò)對(duì)車輛的掃描檢測(cè)過(guò)程，查出藏匿于車底的可疑目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。
1圖像去噪
圖像去噪是圖像預(yù)處理的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是整個(gè)圖像預(yù)處理中的關(guān)鍵一步。在對(duì)運(yùn)動(dòng)車輛定位的過(guò)程中，針對(duì)車輛與環(huán)境對(duì)比度大、信息豐富，受噪聲影響較小等特點(diǎn)，只需對(duì)圖像采用常規(guī)的均值濾波進(jìn)行處理。而在檢測(cè)目標(biāo)時(shí)，為了在去除噪聲的同時(shí)，最大程度的保存目標(biāo)的邊緣信息，采用了基于開(kāi)關(guān)控制的組合濾波。濾波器的基本思路是將圖像劃分為三類區(qū)域：孤立噪聲點(diǎn)區(qū)、平坦區(qū)和邊緣信息區(qū)。其主要處理原則為：孤立噪聲點(diǎn)區(qū)的灰度與其鄰域往往有較大的差異，可按照椒鹽噪聲進(jìn)行處理，選用中值濾波器；平坦區(qū)往往包含高斯噪聲，可采用加權(quán)均值濾波器加以消除；邊緣信息區(qū)包含了圖像的細(xì)節(jié)信息，應(yīng)作為保留區(qū)域不做處理。將處理后的三個(gè)區(qū)域加以合成，即得到了去噪后的圖像。
濾波器性能的關(guān)鍵在于分類開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，借用順序統(tǒng)計(jì)濾波的思路，將濾波器設(shè)計(jì)成N×N的掩模算子，N為奇數(shù)，使該掩模在整個(gè)圖像上滑動(dòng)，對(duì)它所覆蓋的圖像中的像素點(diǎn)xi進(jìn)行排序，得到序列x（1），x（2）……x（N^2），利用排序結(jié)果設(shè)計(jì)下面的分類規(guī)則：a、b為排序后的位置偏移量，Ta和Tb為閾值。基于開(kāi)關(guān)控制的組合濾波算法就包括這么幾個(gè)步驟：（1）對(duì)掩模覆蓋的圖像像素點(diǎn)進(jìn)行排序；（2）利用分類規(guī)則進(jìn)行三個(gè)區(qū)域劃分；（3）對(duì)孤立噪聲點(diǎn)區(qū)進(jìn)行中值濾波，對(duì)平坦區(qū)進(jìn)行均值濾波；（4）將處理后的區(qū)域合成，得到去噪圖像。
2車輛檢測(cè)及目標(biāo)區(qū)域的定位
2.1運(yùn)動(dòng)車輛檢測(cè)
對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)一般用背景差分法和幀間差分法。背景差分法是利用序列中當(dāng)前幀圖像與背景圖像的差分來(lái)消除背景、提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的一種技術(shù)。背景差分法可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定差分閾值，所得到的結(jié)果直接反映了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的大小、形狀和位置，可以得到比較精確的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息，但該方法應(yīng)用于紅外目標(biāo)檢測(cè)時(shí)易受環(huán)境溫度、天氣等外界條件變化的影響。幀間差分法是利用視頻序列中連續(xù)的兩幀或多幀圖像的差異來(lái)檢測(cè)和提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。該方法對(duì)場(chǎng)景的變化不太敏感，適用于動(dòng)態(tài)環(huán)境，穩(wěn)定性好。不足之處是：1）無(wú)法抽取完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，僅能得到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的邊界；2）運(yùn)動(dòng)目標(biāo)提取效果依賴于幀間時(shí)間間隔的合理選擇。本文針對(duì)待檢測(cè)目標(biāo)所處背景在短時(shí)間內(nèi)為靜態(tài)背景，而較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)背景會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)，并結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出改進(jìn)的背景差分法。算法原理圖如下：其中F(K)為當(dāng)前幀，B為通過(guò)隔幀幀差法求得的當(dāng)前背景圖像，D為差分結(jié)果圖，R為二值化圖像。
該算法繼承了幀間差分法對(duì)場(chǎng)景變化不太敏感的優(yōu)點(diǎn)，能準(zhǔn)確更新背景差分法所需要的當(dāng)前背景圖，進(jìn)而提取出完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。下面是采用基本背景差分法和改進(jìn)后背景差分法，在不同時(shí)候背景更新保存的背景圖片?；颈尘安罘址ㄔ谙到y(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，會(huì)出現(xiàn)背景更新出錯(cuò)，檢測(cè)流程紊亂，從而產(chǎn)生檢測(cè)系統(tǒng)失效現(xiàn)象。而采用改進(jìn)的背景差分法，即使是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，系統(tǒng)也能確保背景更新的準(zhǔn)確。
2.2目標(biāo)區(qū)域定位
由于運(yùn)動(dòng)車輛特性已知，在其運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)目標(biāo)局部圖像進(jìn)行特征提取，定位可疑區(qū)域。目標(biāo)的一般特征包括點(diǎn)、邊緣、區(qū)域和輪廓。點(diǎn)特征對(duì)圖像的分辨率、旋轉(zhuǎn)、平移、光照變化等有很好的適應(yīng)性，常用的點(diǎn)特征描述算子如SIFT、SURF等都具有很高的精度，但這些算法復(fù)雜度高，難以滿足實(shí)時(shí)檢測(cè)的要求，并且紅外圖像特征點(diǎn)往往較少，采用點(diǎn)描述算子并不能達(dá)到令人滿意的效果。因此本文根據(jù)實(shí)際目標(biāo)的特性，采用了對(duì)線、面特征進(jìn)行描述的方法來(lái)標(biāo)注運(yùn)動(dòng)車輛。運(yùn)動(dòng)的車輛受車底傳動(dòng)抽、燃燒室以及空間限制，目標(biāo)一般躲藏于車廂后輪位置。
為了準(zhǔn)確定位目標(biāo)區(qū)域，目標(biāo)區(qū)域進(jìn)入視場(chǎng)之前的運(yùn)動(dòng)車輛局部特征需要重點(diǎn)描述。車廂底部進(jìn)入攝像頭視場(chǎng)時(shí)如圖6(a)所示。為了提取車輛的直線特征，需要對(duì)車底圖像進(jìn)行邊緣提取。常見(jiàn)的邊緣檢測(cè)算子有：Laplace、Sobel以及Canny等。由于Laplace算子常常會(huì)產(chǎn)生雙邊界，而Sobel算子又往往會(huì)形成不閉合區(qū)域，對(duì)后面直線檢測(cè)都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。
Canny算子克服了上述算子的缺陷，能夠盡可能多的標(biāo)識(shí)出圖像中的實(shí)際邊緣，并且能夠?qū)⑤^小的間斷點(diǎn)進(jìn)行連接，因此能夠形成較為完整的邊界線。Canny算子是最優(yōu)的階梯型邊緣檢測(cè)算法，本文采用選用Canny算子進(jìn)行圖像的邊緣檢測(cè)。邊緣檢測(cè)結(jié)果如圖6(b)所示，較為明顯且具有特征不變性的為直線邊緣。當(dāng)可能藏人的區(qū)域進(jìn)入攝像頭視場(chǎng)時(shí)，車底圖像的直線特征隨之消失（如圖6(c)），因此可以利用圖像的直線特征來(lái)定位后輪檢測(cè)區(qū)域。Hough變換檢測(cè)直線是較為理想的直線檢測(cè)方法，由PaulHough于1962年提出。經(jīng)過(guò)Hough變換后，根據(jù)已知的目標(biāo)直線位置、角度、長(zhǎng)度，選取符合條件的直線。圖6(b)、(c)中白色粗線為所檢測(cè)出的目標(biāo)直線。
受環(huán)境因素的影響，車底直線特征可能并不明顯，因此單一的直線特征提取難以滿足檢測(cè)精度要求，如圖7所示情況。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)車底面特征不易受到周圍環(huán)境、溫度的影響，因此可以進(jìn)行面特征提取。選定區(qū)域?yàn)閳D6(b)中虛線框內(nèi)，滿足要求的特征為梯度小于一定閾值，即具有平滑特征，判斷方法是計(jì)數(shù)虛線框內(nèi)邊緣點(diǎn)數(shù)，判斷其是否小于給定閾值。采用Sobel內(nèi)核計(jì)算圖像差分其中src為輸入圖像，dst為輸出圖像，xorder為x方向的差分階數(shù)，yorder為y方向的差分階數(shù)。
由于當(dāng)車底藏人時(shí)，其進(jìn)入攝像頭視場(chǎng)會(huì)阻斷車底原有的平滑特征如圖6(d)，因此當(dāng)平滑特征消失時(shí)，這時(shí)判斷是否符合定位位置特征，若符合即可進(jìn)行定位檢測(cè)；若車底沒(méi)有藏人時(shí)，車底平滑特征會(huì)持續(xù)到車尾部位才結(jié)束，這時(shí)只需判斷到達(dá)車尾就可以結(jié)束檢測(cè)流程。
實(shí)驗(yàn)表明，基于這種車箱底部中間區(qū)域光滑特征去定位檢測(cè)對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，而基于兩側(cè)直線特征定位的方法又能夠比較準(zhǔn)確的定位到目標(biāo)區(qū)域。綜合上述兩種思路，設(shè)計(jì)出的定位流程如下圖8所示：應(yīng)用中是否滿足直線以及平滑特征是通過(guò)檢測(cè)連續(xù)多幀圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這樣可以盡量減少偶然因素導(dǎo)致的定位失敗。
3藏人的檢測(cè)
3.1基于高亮度特征的ROI的選取
如圖9為定位之后的待檢測(cè)目標(biāo)圖。為了排除車底本身熱源的干擾（如車輪）縮小檢測(cè)范圍，必須對(duì)原圖進(jìn)行ROI的選取。行進(jìn)過(guò)程中的車輪一般在紅外圖像中會(huì)呈現(xiàn)高亮度特征?；诖颂卣?，從圖片左右兩側(cè)分別搜索列像素平均灰度值最高的部分（最可能為車輪內(nèi)鋼圈），加上一定偏移量即可求出ROI左邊界位置（PositionofLeft，PL）。ROI下邊界線也采用同樣的方法，上邊界采用默認(rèn)值。當(dāng)車輪不明顯時(shí)采用默認(rèn)感興趣區(qū)域即可下面圖9為采用固定ROI選取和基于高亮度特征的ROI提取結(jié)果對(duì)比。實(shí)驗(yàn)表明，這種基于具體特征的感興趣區(qū)域提取方法，對(duì)于車輪出現(xiàn)的偏差具有良好的適應(yīng)性，即使車輛行駛時(shí)發(fā)生較大的偏移也能做出正確的ROI選取。
3.2目標(biāo)的檢測(cè)
對(duì)于已知形狀、外貌以及姿態(tài)等特征目標(biāo)檢測(cè)采用特征匹配、直方圖反向投影等方法都能取得較為理想的效果。但對(duì)于躲藏姿勢(shì)未知并且本身形狀較為模糊的紅外目標(biāo)，采用匹配的方式效果并不明顯。
紅外目標(biāo)與目標(biāo)區(qū)域的周圍存在一定的灰度差異，改變了原有區(qū)域梯度小、較為平滑的特征。針對(duì)這種改變采用評(píng)價(jià)函數(shù)f(x,y)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行評(píng)估，若達(dá)到一定的閾值，即可預(yù)判車底藏人。評(píng)價(jià)函數(shù)依據(jù)不同區(qū)域可疑信息權(quán)重不一樣而選定(ROI內(nèi)中間部位權(quán)重較高、四周權(quán)重較低)，表示如下其中T為警戒閾值，Warnflag為預(yù)警標(biāo)志。具體檢測(cè)步驟如下：
1)對(duì)原圖的感興趣區(qū)域進(jìn)行組合濾波處理；
2)對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行邊緣梯度檢測(cè)(圖10)；
3)采用評(píng)價(jià)函數(shù)對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行評(píng)分并判斷是否超過(guò)給定閾值；
4)重復(fù)步驟1-3，若連續(xù)三幀超出閾值則發(fā)出報(bào)警指令，否則表示無(wú)人。對(duì)應(yīng)的報(bào)警截圖如圖11所示
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
為了驗(yàn)證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性以及算法的可靠性，在不同的貨檢口岸、時(shí)間段、天氣條件進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果如下。結(jié)果表明，在不同月份檢測(cè)誤報(bào)率十分低，漏報(bào)率也能滿足相應(yīng)指標(biāo)。設(shè)計(jì)出的車底藏人自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)有很高的實(shí)用價(jià)值，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，說(shuō)明了這套檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。軟件界面如圖12所示。
關(guān)鍵詞：健康監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目橋梁
20世紀(jì)橋梁工程領(lǐng)域的成就不僅體現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展和大跨度索支承橋梁的建造以及對(duì)超大跨度橋梁的探索，而且反映于人們對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)施智能控制和智能監(jiān)測(cè)的設(shè)想與努力。近20年來(lái)橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了大距度橋梁的發(fā)展；同時(shí)，隨著人們對(duì)大型重要橋梁安全性、耐久性與正常使用功能的日漸關(guān)注，橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)運(yùn)而生。由于橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以為驗(yàn)證結(jié)構(gòu)分析模型、計(jì)算假定和設(shè)計(jì)方法提供反饋信息，并可用于深入研究大跨度橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境中的未知或不確定性問(wèn)題，因此，橋梁設(shè)計(jì)理論的驗(yàn)證以及對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)環(huán)境未知問(wèn)題的調(diào)查與研究擴(kuò)充了橋梁健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵。本文結(jié)合近十年來(lái)橋梁健康監(jiān)測(cè)的研究狀況以及大跨度橋梁工程的研究與發(fā)展，較系統(tǒng)地闡述橋梁健康監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵，并由此探討監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題。
一、橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與理論發(fā)展簡(jiǎn)況
1．監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
80年代中后期開(kāi)始建立各種規(guī)模的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。例如，英國(guó)在總長(zhǎng)522m的三跨變高度連續(xù)鋼箱梁橋Foyle橋上布設(shè)傳感器，監(jiān)測(cè)大橋運(yùn)營(yíng)階段在車輛與風(fēng)載作用下主梁的振動(dòng)、撓度和應(yīng)變等響應(yīng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)和結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)。該系統(tǒng)是最早安裝的較為完整的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之一，它實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)分析和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)共享。建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的典型橋梁還有挪威的Skarnsundet斜拉橋（主跨530m）［2］、美國(guó)主跨440m的SunshineSkywayBridge斜拉橋、丹麥主跨1624m的GreatBeltEast懸索橋［3］、英國(guó)主跨194m的Flintshire獨(dú)塔斜拉橋[4]以及加拿大的ConfederatiotBridge橋[5]。我國(guó)自90年代起也在一些大型重要橋梁上建立了不同規(guī)模的結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如香港的青馬大橋、汲水門大橋和汀九大橋，內(nèi)地的上海徐浦大橋以及江陰長(zhǎng)江大橋等[6~8]。
從已經(jīng)建立的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)目標(biāo)、功能以及系統(tǒng)運(yùn)行等方面看，這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有以下一些共同特點(diǎn)：
（1）通常測(cè)量結(jié)構(gòu)各種響應(yīng)的傳感裝置獲取反映結(jié)構(gòu)行為的各種記錄；
（2）除監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)本身的狀態(tài)和行為以外，還強(qiáng)度對(duì)結(jié)構(gòu)環(huán)境條件（如風(fēng)、車輛荷載等）的監(jiān)測(cè)和記錄分析；同時(shí)，試圖通過(guò)橋梁在正常車輛與風(fēng)載下的動(dòng)力響應(yīng)來(lái)建立結(jié)構(gòu)的"指紋"，并藉此開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)的結(jié)構(gòu)整體性與安全性評(píng)估技術(shù)；
（3）在通車運(yùn)營(yíng)后連續(xù)或間斷地監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài)，力求獲取的大橋結(jié)構(gòu)信息連續(xù)而完整。某些橋梁監(jiān)測(cè)傳感器在橋梁施工階段即開(kāi)始工作并用于監(jiān)控施工質(zhì)量；
（4）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有快速大容量的信息采集、通訊與處理能力，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享。
這些特點(diǎn)使得大跨度橋梁健康監(jiān)測(cè)區(qū)別于傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)過(guò)程。另外需要指出的是，橋梁健康監(jiān)測(cè)的對(duì)象已不再局限于結(jié)構(gòu)本身：一些重要輔助設(shè)施的工作狀態(tài)也已納入長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的范圍（如斜拉索振動(dòng)控制裝置[4]等）。
2．理論研究
十多年來(lái)，橋梁健康監(jiān)測(cè)理論的研究主要集中于結(jié)構(gòu)整體性評(píng)估和損傷識(shí)別。由于基于振動(dòng)信息的整體性評(píng)估技術(shù)在航天、機(jī)械等領(lǐng)域的深入研究和運(yùn)用，這類技術(shù)被用于土木結(jié)構(gòu)中除無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以外的最重要的整體性評(píng)估方法并得到廣泛的研究【1，7，9～11】。人們致力于基于振動(dòng)測(cè)量值的整體性評(píng)估方法研究的另一個(gè)原因是，結(jié)構(gòu)振動(dòng)信息可以在橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中利用環(huán)境振動(dòng)法獲得，因此這一方法具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的潛力。
結(jié)構(gòu)整體性評(píng)估方法可以歸結(jié)為模式識(shí)別法、系統(tǒng)識(shí)別法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法三大類【1】。結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)常被用作結(jié)構(gòu)的指紋特征，也是系統(tǒng)識(shí)別方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的主要輸入信息。另外，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)變模態(tài)、應(yīng)變曲率以及其他靜力響應(yīng)的評(píng)估方法也在不同程度上顯示了各自的檢傷能力[10]。然而，盡管某些整體性評(píng)估技術(shù)已在一些簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)上有成功的例子，但還不能可靠地應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)。阻礙這一技術(shù)進(jìn)入實(shí)用的原因主要包括：①結(jié)構(gòu)與環(huán)境中的不確定性和非結(jié)構(gòu)因素影響；②測(cè)量信息不完備；③測(cè)量精度不足和測(cè)量信號(hào)噪聲；④橋梁結(jié)構(gòu)贅余度大并且測(cè)量信號(hào)對(duì)結(jié)構(gòu)局部損傷不敏感。
另外，從評(píng)估方法上，目前對(duì)大跨度橋梁的安全評(píng)估基本上仍然沿襲常規(guī)中小橋梁的定級(jí)評(píng)估方法，是一種主要圍繞結(jié)構(gòu)的外觀狀態(tài)和正常使用性能進(jìn)行的定性、粗淺的安全評(píng)價(jià)。
二、橋梁健康監(jiān)測(cè)新概念
橋梁健康監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)涵即是通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)控與評(píng)估，為大橋在特殊氣候、交通條件下或橋梁運(yùn)營(yíng)狀況嚴(yán)重異常時(shí)觸發(fā)預(yù)警信號(hào)，為橋梁維護(hù)濰修與管理決策提供依據(jù)和指導(dǎo)。為此，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控：
·橋梁結(jié)構(gòu)在正常環(huán)境與交通條件下運(yùn)營(yíng)的物理與力學(xué)狀態(tài)；
·橋梁重要非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（加支座）和附屬設(shè)施（如振動(dòng)控制元件）的工作狀態(tài)；
·結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性；
·大橋所處環(huán)境條件；等等。
與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)不同，大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不僅要求在測(cè)試上具有快速大容量的信息采集與通訊能力，而且力求對(duì)結(jié)構(gòu)整體行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的智能化評(píng)估。
然而，橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不僅僅只是為了結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)控與評(píng)估。由于大型橋梁（尤其是斜拉橋、懸索橋）的力學(xué)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及所處的特定環(huán)境，在大橋設(shè)計(jì)階段完全掌握和預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和行為是非常困難的。大跨度索交承橋梁的設(shè)計(jì)依賴于理論分析并過(guò)風(fēng)洞、振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)預(yù)測(cè)橋梁的動(dòng)力性能并驗(yàn)證其動(dòng)力安全性。然而，結(jié)構(gòu)理論分析常基于理想化的有限元離散模型，并且分析時(shí)常以很多假定條件為前提。在進(jìn)行風(fēng)洞或振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)時(shí)對(duì)大橋的風(fēng)環(huán)境和地面運(yùn)動(dòng)的模擬也可能與真實(shí)橋位的環(huán)境不全相符。因此，通過(guò)橋梁健康監(jiān)測(cè)所獲得的實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)靜力行為來(lái)驗(yàn)證大橋的理論模型、計(jì)算假定具有重要的意義。事實(shí)上，國(guó)外一些重要橋梁在建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)都強(qiáng)調(diào)利用監(jiān)測(cè)信息驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
橋梁健康監(jiān)測(cè)信息反饋于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的更深遠(yuǎn)的意義在于，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等可能得以改進(jìn)；并且，對(duì)橋梁在各種交通條件和自然環(huán)境下的真實(shí)行為的理解以及對(duì)環(huán)境荷載的合理建模是將來(lái)實(shí)現(xiàn)橋?quot;虛擬設(shè)計(jì)"的基礎(chǔ)。
還應(yīng)看到，橋梁健康監(jiān)測(cè)帶來(lái)的將不僅是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)某特定橋梁設(shè)計(jì)的反思，它還可能并應(yīng)該成為橋梁研究的"現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室"。盡管橋梁抗風(fēng)、抗震領(lǐng)域的研究成果以及新材料新工藝的出現(xiàn)不斷推動(dòng)著橋梁的發(fā)展，但是，大跨度橋梁的設(shè)計(jì)中還存在很多未知和假定，超大跨度橋梁的設(shè)計(jì)也有許多問(wèn)題需要研究。同時(shí)，橋梁結(jié)構(gòu)控制與健康評(píng)估技術(shù)的深入研究與開(kāi)發(fā)也需要結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。橋梁健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程中的未知問(wèn)題和超大跨度橋梁的研究提供了新的契機(jī)。由運(yùn)營(yíng)中的橋梁結(jié)構(gòu)及其環(huán)境所獲得的信息不僅是理論研究和實(shí)驗(yàn)室調(diào)查的補(bǔ)充，而且可以提供有關(guān)結(jié)構(gòu)行為與環(huán)境規(guī)律的最真實(shí)的信息。另外，橋梁振動(dòng)控制與健康評(píng)估技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用性也需要現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與調(diào)查。
綜上所述，大型橋梁健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)加結(jié)構(gòu)評(píng)估新技術(shù)，而是被賦予了結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估、設(shè)計(jì)驗(yàn)證和研究與發(fā)展三方面的意義。
三、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
兩座大型橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)布置情況可以看出，兩個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與規(guī)模存在很大差異。這種差異除了橋型和橋位環(huán)境因素外，主要是因?yàn)閷?duì)各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的投資額和（或）建立各個(gè)系統(tǒng)的目的（或者說(shuō)是對(duì)系統(tǒng)的功能要求）不同。因此，橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)際上有意或無(wú)意地遵循著某些準(zhǔn)則。
顯然，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該首先考慮建立該系統(tǒng)的目的和功能。上節(jié)所述的橋梁健康監(jiān)測(cè)三方面的意義也正是橋梁健康監(jiān)測(cè)的目的和功能所在。對(duì)于特定的橋梁，建立健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的目的可以是橋梁監(jiān)控與評(píng)估，或是設(shè)計(jì)驗(yàn)證，甚至以研究發(fā)展為目的；也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系統(tǒng)的目的確定，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目就可以基本上確定。另外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的規(guī)模以及所采用的傳感儀器和通信設(shè)備等的確定需要考慮投資的限度。因此在設(shè)計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)必須對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案進(jìn)行成本一效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前提。
根據(jù)功能要求和成本一效益分析可以將監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和測(cè)點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì)到所需的范圍，可以最優(yōu)化地選擇并安裝系統(tǒng)硬件設(shè)施。因此，功能要求和效益-成本分析是設(shè)計(jì)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兩大準(zhǔn)則。
2．監(jiān)測(cè)項(xiàng)目
不同的功能目標(biāo)所要求的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不盡相同。絕大多數(shù)大跨度橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目都是從結(jié)構(gòu)監(jiān)控與評(píng)估出發(fā)的，個(gè)別也兼顧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證甚至部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目以橋梁?jiǎn)栴}的研究為目的[5]。文獻(xiàn)［12］通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)多座運(yùn)營(yíng)中的斜拉橋進(jìn)行大量病害調(diào)查與檢測(cè)分析，提出了用于斜拉橋狀態(tài)監(jiān)控與評(píng)估的頗具代表性的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。
如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)考慮具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的功能，那就要獲得較多結(jié)構(gòu)系統(tǒng)識(shí)別所須要的信息。因此，對(duì)于大跨度余支承橋梁，須要較多的傳感器布置于橋塔、加勁梁以及纜索/拉索各部位，以獲得較為詳細(xì)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力行為并驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的動(dòng)力分析模型和響應(yīng)預(yù)測(cè)。另外，在支座、擋塊以及某些連結(jié)部位須安設(shè)傳感器拾取反映其傳力、約束狀況等的信息。
目前，某些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)整體性與安全性評(píng)估技術(shù)為目的之一。結(jié)合橋梁?jiǎn)栴}研究的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)雖不多見(jiàn)，但有些系統(tǒng)也有監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是專為研究服務(wù)的。與理論研究相關(guān)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可以根據(jù)待研究問(wèn)題的性質(zhì)來(lái)確定。從目前橋梁工程的發(fā)展?fàn)顩r看，以下幾方面的問(wèn)題可以借助橋梁健康監(jiān)測(cè)進(jìn)行深入研究或論證。
·抗風(fēng)方面：包括風(fēng)場(chǎng)特性觀測(cè)、結(jié)構(gòu)在自然風(fēng)場(chǎng)中的行為以及抗風(fēng)穩(wěn)定性。
·抗震方面：包括研究各種場(chǎng)地地面運(yùn)動(dòng)的空間與時(shí)間變化、土-結(jié)構(gòu)相互作用、行波效應(yīng)、多點(diǎn)激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響等。通過(guò)對(duì)墩頂與墩底應(yīng)變、變形及加速度的監(jiān)測(cè)建立恢復(fù)力模型對(duì)橋梁的抗震分析具有重要的意義。
·結(jié)構(gòu)整體行為方面：包括研究結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)下的非線性特性，橋址處環(huán)境條件變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性、靜力狀態(tài)（內(nèi)力分布、變形）的影響等。這對(duì)于發(fā)展基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整體性評(píng)估方法非常重要。
·結(jié)構(gòu)局部問(wèn)題：例如邊界、聯(lián)接條件，鋼梁焊縫疲勞及其他疲勞問(wèn)題，結(jié)合梁結(jié)合面（包括剪力鍵）的破壞機(jī)制，等等。索支承橋梁纜（拉）索和吊桿的振動(dòng)與減振、局部損傷機(jī)制等也值得進(jìn)一步觀察研究。
·耐久性問(wèn)題：橋梁結(jié)構(gòu)中的耐久性問(wèn)題尚有許多問(wèn)題須要深入研究。纜（拉）索與吊桿的腐蝕、銹蝕問(wèn)題尤須重視。
·基礎(chǔ)：大直徑樁的采用也帶來(lái)一些設(shè)計(jì)問(wèn)題，直接套用原先用于中等直徑樁的計(jì)算方法不很合理。借助大型橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)查大直徑樁的變形規(guī)律、研究樁的承載力問(wèn)題，也是設(shè)計(jì)部門的需要。
四、小結(jié)
（1）橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)不只是傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)技術(shù)的簡(jiǎn)單改進(jìn)，而是運(yùn)用現(xiàn)代傳感與通信技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁運(yùn)營(yíng)階段在各種環(huán)境條件下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)與行為，獲取反映結(jié)構(gòu)狀況和環(huán)境因素的各種信息，由此分析結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)、評(píng)估結(jié)構(gòu)的可靠性，為橋梁的管理與維護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，大型橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)對(duì)于驗(yàn)證與改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法、開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)控制技術(shù)以及深入研究大型橋梁結(jié)構(gòu)的未知問(wèn)題具有重要意義。因此，健康監(jiān)測(cè)為橋梁工程的發(fā)展開(kāi)辟了新的空間。
（2）大型橋梁健康監(jiān)測(cè)三方面的意義反映了從事橋梁維護(hù)管理、設(shè)計(jì)咨詢和理論研究不同領(lǐng)域人員所關(guān)注的問(wèn)題。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以功能要求和效益－成本分析為基本準(zhǔn)則。此外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該通過(guò)布點(diǎn)優(yōu)化分析，并且考慮到系統(tǒng)實(shí)施中的非常重要的通信問(wèn)題。
在評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)上，本院《放射產(chǎn)品使用規(guī)則》規(guī)定放射防護(hù)產(chǎn)品應(yīng)采取目檢、觸檢以及X透視檢測(cè)三個(gè)步驟進(jìn)行檢測(cè)。首先，觀察放射防護(hù)產(chǎn)品是否存在表面污跡或破損，是否完好。如果有破損，及時(shí)登記并反饋所屬科室或廠家進(jìn)行處理。其次，通過(guò)觸摸來(lái)檢測(cè)其是否有纏結(jié)或松軟，并進(jìn)行拉力測(cè)試，以檢測(cè)其韌性是否達(dá)標(biāo)。最后，通過(guò)管電壓為85kV的數(shù)字胃腸機(jī)快速透視放射防護(hù)產(chǎn)品，觀察內(nèi)部的鉛層是否出現(xiàn)裂縫或纏結(jié)。裂縫根據(jù)長(zhǎng)度和寬度分為小裂縫、中裂縫和大裂縫三個(gè)等級(jí):寬度小于1mm且長(zhǎng)度小于20mm的裂縫為小裂縫;寬度大于1mm且小于3mm，長(zhǎng)度小于50mm的裂縫為中裂縫;寬度大于3mm或長(zhǎng)度大于50mm的裂縫為大裂縫。圖1顯示鉛衣在雙肩部產(chǎn)生了大面積的破損，鉛層產(chǎn)生了斷裂和缺失，在破損缺失部分該鉛衣已經(jīng)無(wú)法起到應(yīng)有的防護(hù)作用，且由于材質(zhì)的問(wèn)題無(wú)法進(jìn)行補(bǔ)救，此類放射防護(hù)產(chǎn)品為嚴(yán)重破損，應(yīng)該進(jìn)行報(bào)廢處理。
的深黑色貫穿線為產(chǎn)品纏結(jié)，鉛衣纏結(jié)并不會(huì)造成防護(hù)作用的下降，但纏結(jié)的存在導(dǎo)致纏結(jié)部分的承受力增加，導(dǎo)致鉛層產(chǎn)生裂縫的幾率大大增加，因而纏結(jié)也是放射防護(hù)產(chǎn)品檢測(cè)中的重要檢測(cè)項(xiàng)，主要是靠觸摸是否有硬結(jié)以及通過(guò)X射線透視檢測(cè)是否有鉛層纏結(jié)來(lái)評(píng)定。在最終結(jié)果的評(píng)定上，應(yīng)通過(guò)裂縫大小、裂縫位置以及是否有污漬、破損以及纏結(jié)進(jìn)行綜合評(píng)定，再根據(jù)評(píng)定結(jié)果對(duì)放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行下述處理:如果出現(xiàn)小裂縫，且位置處于尼龍搭扣重疊區(qū)或者非輻射直接照射區(qū)域(例如腋下等)，則可認(rèn)為產(chǎn)品防護(hù)能力基本完好，可以繼續(xù)使用，但需要對(duì)出現(xiàn)小裂縫的放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行備案，記錄折損位置并通知所屬科室。如果出現(xiàn)中裂縫或者在輻射直接照射區(qū)域出現(xiàn)小裂縫，則需要與生產(chǎn)廠家聯(lián)絡(luò)對(duì)受損鉛衣進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)修補(bǔ)后的放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行記錄、備案，再次檢測(cè)通過(guò)后方能使用。如果產(chǎn)品出現(xiàn)大裂縫或者大規(guī)模破損并且難以修補(bǔ)，則判定該產(chǎn)品已經(jīng)喪失了防護(hù)能力，檢測(cè)評(píng)定結(jié)果為不合格，該放射防護(hù)產(chǎn)品不得繼續(xù)使用。
2結(jié)果
我部門于2014年7月對(duì)全院222件放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行了檢測(cè)，其中涉及到骨密度室、內(nèi)鏡中心、麻醉手術(shù)部、PET中心、ECT室、放射科、心血管介入中心以及放射介入中心8個(gè)科室，其中包括鉛衣59件，鉛上衣41件，鉛圍裙51件，鉛圍脖69件，鉛眼鏡2件。在所檢測(cè)的222件防護(hù)產(chǎn)品中，其中有189件合格產(chǎn)品，占總比例的85.1%，有11件不合格產(chǎn)品，占總比例的5%，有22件待處理的產(chǎn)品，占總比例的9.9%，這些待處理的產(chǎn)品中，大多數(shù)有微小的破損，需要廠家進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)來(lái)確定其是否能繼續(xù)使用、是否需要進(jìn)行修補(bǔ)后使用等。
(1)產(chǎn)品類型與檢驗(yàn)結(jié)果之間的關(guān)系。我們對(duì)每種鉛系列防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行了分析，根據(jù)總體的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)判斷得到的折損率是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并分析在鉛系列產(chǎn)品中折損更容易產(chǎn)生在哪種產(chǎn)品上，并初步分析其產(chǎn)生原因，分析的統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果如下:鉛眼鏡的合格率達(dá)到100%，鉛圍脖的合格率為95.7%，鉛上衣的合格率為85.4%，均高于總體檢測(cè)合格率，而鉛圍裙和鉛衣的合格率分別只有76.5%和79.7%。放射防護(hù)產(chǎn)品的透視檢查發(fā)現(xiàn)鉛層裂縫的位置多出現(xiàn)在尼龍搭扣的縫合處、肩膀處以及下裝部分的裙擺處，這些部位的共同的特點(diǎn)是在穿戴時(shí)都會(huì)經(jīng)常受力或者發(fā)生折疊?？梢猿醪酵茢?，鉛系列防護(hù)產(chǎn)品折損率的高低與該產(chǎn)品是否經(jīng)常受力和彎曲折疊有關(guān)。
(2)產(chǎn)品所屬科室與檢測(cè)結(jié)果之間的關(guān)系。為了觀察不同科室放射防護(hù)產(chǎn)品保存與使用的情況，我們對(duì)數(shù)據(jù)中的科室與合格率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，結(jié)果表明，放射介入中心的合格率僅為57.1%，放射科與ECT室的合格率分別為72.2%和75%，均低于總體檢測(cè)合格率。骨密度室、麻醉手術(shù)部、心血管介入中心等科室產(chǎn)品合格率較高。結(jié)合各個(gè)使用科室的實(shí)際情況，分析放射防護(hù)產(chǎn)品折損的原因如下:首先，在客觀條件上，各個(gè)科室所用的放射防護(hù)產(chǎn)品的使用時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響檢測(cè)合格率。如ECT室、放射介入中心的鉛衣已經(jīng)使用了兩年以上，而心血管介入中心的部分防護(hù)產(chǎn)品為今年購(gòu)入的產(chǎn)品，因而產(chǎn)品使用的時(shí)間會(huì)影響檢測(cè)合格率。其次，放射防護(hù)產(chǎn)品的使用頻率是影響鉛系列產(chǎn)品折損率不同的主要原因。麻醉手術(shù)部、心血管介入中心、放射介入中心以及放射科的放射防護(hù)產(chǎn)品使用率較高，尤其是涉及放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行手術(shù)的部門，在術(shù)中的行動(dòng)往往導(dǎo)致放射防護(hù)產(chǎn)品反復(fù)彎曲折疊，而彎曲折疊是產(chǎn)生裂縫的主要原因，因而相比其他部門的放射防護(hù)產(chǎn)品有較高的折損率。最后，放射工作人員和患者及陪護(hù)人員的防護(hù)意識(shí)低、不了解放射防護(hù)產(chǎn)品的正確使用與存放方法也是影響防護(hù)產(chǎn)品檢測(cè)合格率的原因之一。
(3)纏結(jié)、外觀破損和污漬與產(chǎn)品類型之間的關(guān)系。纏結(jié)、破損和污漬也是產(chǎn)品是否完好的評(píng)定因素，這三種因素的存在會(huì)對(duì)鉛系列產(chǎn)品造成一定的影響。在統(tǒng)計(jì)結(jié)果中，纏結(jié)、破損和污漬與產(chǎn)品是否合格之間沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。外觀破損雖然不會(huì)直接的導(dǎo)致鉛系列產(chǎn)品屏蔽能力的下降，但是會(huì)使裂縫、斷裂等因素出現(xiàn)的可能性大大增加。纏結(jié)區(qū)域的屏蔽能力要強(qiáng)于周邊，但纏結(jié)會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域裂縫產(chǎn)生的幾率大大增加，從而會(huì)間接影響鉛系列產(chǎn)品的使用壽命。另外，檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)9.5%的放射防護(hù)產(chǎn)品表面存在污漬，這些血漬或汗?jié)n不能隨意用酒精清洗消毒，清潔起來(lái)比較不方便，但定期的清理消毒是必要的。
3討論
放射防護(hù)產(chǎn)品作為需要在X射線、γ射線下工作的醫(yī)護(hù)人員的一道重要防線，其完好程度直接關(guān)系到醫(yī)護(hù)人員的人身安全。在本次放射防護(hù)產(chǎn)品檢測(cè)中，我們使用數(shù)字胃腸機(jī)對(duì)每件防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行了細(xì)致的透視檢查，檢測(cè)的總體合格率為85.1%，總體來(lái)說(shuō)，各個(gè)科室中正在使用的鉛上衣、鉛圍裙、鉛圍脖、鉛眼鏡、連體鉛衣基本符合防護(hù)要求。有瑕疵的防護(hù)產(chǎn)品裂縫位置大多處于衣料縫合處及纏結(jié)處:衣料縫合處的裂縫沿著衣料縫合時(shí)產(chǎn)生的孔洞延伸，一般為單一裂縫，且大多位于尼龍卡扣附近;纏結(jié)處的裂縫與纏結(jié)呈垂直分布，一般位于纏結(jié)中央。位于尼龍卡扣附近的裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)樵诜雷o(hù)產(chǎn)品的穿戴、脫下時(shí)使用者對(duì)尼龍卡扣用力拉扯造成;位于纏結(jié)處的裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)槔p結(jié)產(chǎn)生后受到剪切力超出鉛層的可承受應(yīng)力造成。部分醫(yī)護(hù)人員和病患陪護(hù)在使用放射防護(hù)產(chǎn)品時(shí)，沒(méi)有做到使用完鉛衣、鉛上衣、鉛圍裙后懸掛保存的習(xí)慣，導(dǎo)致部分產(chǎn)品由于折疊產(chǎn)生纏結(jié)或裂縫。由上可見(jiàn)，放射防護(hù)產(chǎn)品的折損與生產(chǎn)廠家、臨床使用部門和臨床醫(yī)學(xué)工程部都有關(guān)系，為了降低放射防護(hù)產(chǎn)品的折損率、增加放射防護(hù)產(chǎn)品的使用壽命，我們提出以下建議:
(1)對(duì)于生產(chǎn)廠家，建議對(duì)產(chǎn)品的縫合進(jìn)行優(yōu)化處理。數(shù)據(jù)分析表明，放射防護(hù)產(chǎn)品的折損主要出現(xiàn)在產(chǎn)品的縫合處，如鉛衣上尼龍搭扣的縫合處，鉛衣邊沿的縫邊。這些位置的針孔導(dǎo)致承力上限降低，使鉛層容易發(fā)生斷裂，產(chǎn)生裂縫。廠家在設(shè)計(jì)放射防護(hù)產(chǎn)品的時(shí)候應(yīng)該對(duì)連接處、邊沿等部位進(jìn)行額外的加工處理，或者多采用一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使用更細(xì)、更堅(jiān)韌的縫合線來(lái)進(jìn)行衣料之間的縫合。除此之外，在材料上也可選擇韌性更加強(qiáng)的復(fù)合型鉛材料作為屏蔽材料，從而降低產(chǎn)生纏結(jié)、裂縫的幾率。
(2)對(duì)于臨床使用科室，建議明確建立一套完整的放射防護(hù)產(chǎn)品存放規(guī)則。放射防護(hù)產(chǎn)品不同于普通衣物，不可折疊存放，不可隨意清洗?，F(xiàn)在很多科室對(duì)于放射防護(hù)產(chǎn)品并沒(méi)有形成良好的存放習(xí)慣，使得產(chǎn)品使用壽命降低，折損幾率增加。
(3)對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)工程部，建議對(duì)所有放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的編碼備案，并且對(duì)備案信息進(jìn)行電子化處理。建議系統(tǒng)地對(duì)全院放射防護(hù)產(chǎn)品進(jìn)行編號(hào)整理，是因?yàn)楝F(xiàn)階段防護(hù)產(chǎn)品的編號(hào)僅由科室和序號(hào)組成，或者僅用使用者名稱命名，沒(méi)有一個(gè)全院統(tǒng)一的編碼方式，不利于監(jiān)管部門的統(tǒng)計(jì)分析。我們提議放射防護(hù)產(chǎn)品編號(hào)可由年份(2位)+科室(2位)+科室內(nèi)編號(hào)(4位)+產(chǎn)品類型(2位)等十位羅馬數(shù)字組成。建議對(duì)備案信息進(jìn)行電子化處理，是因?yàn)楝F(xiàn)在的檢測(cè)記錄，僅僅是將產(chǎn)品是否合格進(jìn)行電子化處理，什么地方有問(wèn)題，出現(xiàn)什么問(wèn)題，只是進(jìn)行了紙質(zhì)備案，這樣一是增加了記錄時(shí)的工作量，二是在修改、查閱的時(shí)候增加了工作難度。通過(guò)對(duì)放射防護(hù)產(chǎn)品編碼，并結(jié)合條形碼掃描技術(shù)，可以使信息錄入電子化，簡(jiǎn)化繁雜的記錄過(guò)程，方便管理部門進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理，也利于放射防護(hù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)RS－485總線將智能水位計(jì)、智能流量計(jì)、墑情傳感器與信息采集板相連，構(gòu)成信息采集單元。它采用低功耗Cortex－M3為控制核心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)。本地通過(guò)USB接口或RS－232接口與上位機(jī)通信;遠(yuǎn)程通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)或短信方式實(shí)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
農(nóng)作物生長(zhǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)由信息采集單元、供電單元、無(wú)線傳輸單元組成。信息采集單元主要完成雨量數(shù)據(jù)、土壤墑情數(shù)據(jù)和地下水位數(shù)據(jù)的采集、處理與存儲(chǔ)，同時(shí)控制無(wú)線傳輸單元完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與信息指令的接收;供電單元為整個(gè)系統(tǒng)提供工作電壓;無(wú)線傳輸單元完成數(shù)據(jù)包的發(fā)送與控制指令的接收。
2．1信息采集單元硬件設(shè)計(jì)
信息采集單元主要由智能傳感器、STM32F103、FLASH芯片S29AL032D、SRAM芯片IS62WV25616、LCD、觸發(fā)器HEF4521BT、總線驅(qū)動(dòng)器74HC245PW、232轉(zhuǎn)換芯片MAX3222、帶隔離的485收發(fā)器ADM2483、供電單元接口電路和MC323接口電路等組成。信息采集單元結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
2．2供電單元硬件設(shè)計(jì)
供電單元由單晶太陽(yáng)能電池板、可編程控制的2A充電電路、12V65AH免維護(hù)鉛酸蓄電池及LDO壓控轉(zhuǎn)換電路等組成。太陽(yáng)能電池板為鉛酸蓄電池充電，同時(shí)為系統(tǒng)提供12V的輸入電源。當(dāng)太陽(yáng)能電池板不工作時(shí)，鉛酸蓄電池為系統(tǒng)提供12V的外部輸入電源，12V的輸入電壓通過(guò)LDO轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作需要的+3、+4、+2．5、+5V。其中，+3V為全局電壓，保證電路板大部分電路正常工作，包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上電后的工作電壓、系統(tǒng)睡眠狀態(tài)下的工作電壓、時(shí)鐘工作電壓等;+4V是MC323無(wú)線通信模塊的工作電壓;+2．5V是AD轉(zhuǎn)換電路的基準(zhǔn)源;+5V是模擬參考電壓，為運(yùn)算放大器和AD電路提供工作電壓;同時(shí)，輸入的12V電壓通過(guò)穩(wěn)壓電路為智能傳感器提供工作電壓。供電單元硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。
2．3無(wú)線傳輸單元
選用MC323模塊作為無(wú)線傳輸單元。該模塊集成了基帶處理器、射頻處理器、MCP存儲(chǔ)器和電源管理芯片等功能，同時(shí)內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議和支持800MHz的工作頻段，能夠提供語(yǔ)音傳輸和短消息發(fā)送。將stm32f103的UART3與該模塊的串口相連，同時(shí)外接SIM卡電路，實(shí)現(xiàn)雨量數(shù)據(jù)、墑情數(shù)據(jù)、地下水位數(shù)據(jù)和控制指令的無(wú)線發(fā)送。無(wú)線傳輸單元結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3．1采集單元軟件設(shè)計(jì)
采集單元軟件設(shè)計(jì)包括傳感器事件、定時(shí)事件和命令事件。傳感器事件即通過(guò)土壤墑情傳感器、智能水位計(jì)、智能水質(zhì)傳感器和翻斗式雨量計(jì)等采集農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù);定時(shí)事件指系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)狀態(tài)、蓄電池電壓和設(shè)備工作溫度等參數(shù)定時(shí)自記和發(fā)送;命令事件指通過(guò)上位機(jī)軟件或LCD液晶屏配置系統(tǒng)工作狀態(tài)、傳感器類型等。當(dāng)3個(gè)事件中的某一事件處理完畢后，判斷有無(wú)其他事件發(fā)生;若有，則進(jìn)入相應(yīng)事件處理程序;若沒(méi)有，則進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。采集單元軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。
3．2監(jiān)測(cè)單元軟件設(shè)計(jì)
監(jiān)測(cè)單元通過(guò)電話呼叫或短信方式對(duì)信息采集單元進(jìn)行遠(yuǎn)程喚醒，觸發(fā)其上電。采集單元上電工作后，響應(yīng)監(jiān)測(cè)單元命令或按彼此協(xié)商好的時(shí)間定時(shí)上電，定時(shí)等待監(jiān)測(cè)單元的命令。當(dāng)采集的水位、雨量等參數(shù)超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)送實(shí)時(shí)水位等數(shù)據(jù)或按設(shè)定的周期定時(shí)發(fā)送最新的水位數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)正常工作時(shí)，監(jiān)測(cè)單元各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換流程圖如圖6所示。
4系統(tǒng)測(cè)試
采集后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解析、整編和入庫(kù)后，通過(guò)瀏覽器可以實(shí)時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，而且還能進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)的查詢。通過(guò)該系統(tǒng)，即使在遠(yuǎn)離觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的異地，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)雨量、土壤墑情和地下水位數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)與發(fā)送，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)測(cè)試效果圖如圖7所示。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：檢測(cè)系統(tǒng)；畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）；思考
作者簡(jiǎn)介：王長(zhǎng)鵬（1977-），男，江蘇南京人，三江學(xué)院教務(wù)處，講師；華沙（1978-），男，江蘇南京人，三江學(xué)院教務(wù)處，副研究員。（江蘇 南京 210012）
中圖分類號(hào)：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0200-01
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是深化教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高等學(xué)校培養(yǎng)人才的不可缺少的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)學(xué)生綜合素質(zhì)、專業(yè)技術(shù)、思維方法和實(shí)踐能力的重要內(nèi)容。學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量是評(píng)價(jià)高校教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)。近年來(lái)，高校本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量普遍下滑，引起了教育界專家的廣泛關(guān)注。2013年1月1日教育部頒發(fā)了《學(xué)位論文作假行為處理辦法》，針對(duì)論文作假行為制定相應(yīng)的處理辦法，加大處罰力度，從制度上進(jìn)行遏制，以促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè)，保證高等教育事業(yè)科學(xué)發(fā)展。為了更好地執(zhí)行教育部頒布的此辦法，許多高校紛紛采購(gòu)了論文抄襲檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)本校的論文進(jìn)行抽查或普查。如何通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)保證和提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量已成為當(dāng)前高校關(guān)注和研究的課題。
一、主要問(wèn)題分析
1.學(xué)生因素
各高校的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作基本上在第七學(xué)期末或者第八學(xué)期初啟動(dòng)，而且大部分都持續(xù)16周，即每年的12月（1月）至次年的6月上旬。而這段時(shí)間正是畢業(yè)生畢業(yè)實(shí)習(xí)或找工作的高峰期，在當(dāng)前找工作困難的形勢(shì)下畢業(yè)生不得不提前準(zhǔn)備，參加各類招聘會(huì)場(chǎng)和用人單位的面試，有的畢業(yè)生往往在第七學(xué)期末就早早向?qū)W校提交了用人單位開(kāi)具的實(shí)習(xí)證明，使得畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與學(xué)生就業(yè)之間的矛盾越來(lái)越明顯。由于學(xué)生在實(shí)習(xí)期間忙于熟悉單位業(yè)務(wù)操作，因此投入在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的精力也非常有限。在就業(yè)壓力的沖擊下本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體質(zhì)量有下降的趨勢(shì)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際、教育與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要手段。然而，大部分論文基本上是借鑒了前人的研究成果，自己獨(dú)創(chuàng)的東西少，理論闡述深度不足。個(gè)別同學(xué)的論文復(fù)制比太高，抄襲嚴(yán)重。有些學(xué)生選題大而空，或者不能做到與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)緊密聯(lián)系。這些也是造成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量下降的因素。
2.指導(dǎo)老師因素
在教育大眾化背景下，高校經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年的擴(kuò)招，學(xué)生人數(shù)猛增，一個(gè)教師指導(dǎo)學(xué)生的數(shù)量也逐漸增多，許多院校一般都達(dá)到10名學(xué)生左右。此外，高校給每個(gè)教師規(guī)定了工作量，除了完成課堂教學(xué)任務(wù)外還有其他相關(guān)的科研項(xiàng)目。如果教師指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)過(guò)多，由于精力有限，自然就會(huì)影響論文指導(dǎo)的質(zhì)量。而對(duì)于民辦本科院校來(lái)說(shuō)，一方面專職年青教師自身的科研水平有限，沒(méi)有能力指導(dǎo)學(xué)生完成高水平的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）；另一方面兼職指導(dǎo)教師比較多，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別的兼職教師責(zé)任心不強(qiáng)，對(duì)學(xué)生要求不嚴(yán)格，也使得畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量難以保證。
3.管理制度因素
各高校雖然都制訂了比較全面的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的有關(guān)工作規(guī)程和管理辦法，但是只能保證畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）程序、流程、格式等方面的規(guī)范，而畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的本身質(zhì)量卻依然無(wú)法保證，如論文工作量不足、對(duì)知識(shí)和技能的應(yīng)用過(guò)于簡(jiǎn)單、敘述不深入、圖表制作粗糙等質(zhì)量問(wèn)題。學(xué)校缺乏對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）全方位的質(zhì)量評(píng)價(jià)和監(jiān)控體系，答辯環(huán)節(jié)往往出現(xiàn)過(guò)于集中或“走過(guò)場(chǎng)”的現(xiàn)象。這些因素都使得畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量得不到保證。
二、方法與措施
1.加強(qiáng)過(guò)程管理
為了嚴(yán)把畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量關(guān)，需要重視過(guò)程管理中的以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：選題方向和內(nèi)容要符合本學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)的目的，難易度要滿足專業(yè)培養(yǎng)方案中對(duì)素質(zhì)、能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，難易適中，工作量適當(dāng)；雖然畢業(yè)生由于畢業(yè)實(shí)習(xí)或找工作難以返校集中進(jìn)行當(dāng)面指導(dǎo)，但是除了通過(guò)電話、電子郵件、QQ等通訊方式之外，仍要保證當(dāng)面指導(dǎo)的次數(shù)和時(shí)間；對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行，低于某個(gè)比例（江蘇地區(qū)各高校自行制訂的，基本上以20%和30%為標(biāo)準(zhǔn)）才允許答辯，抄襲嚴(yán)重者推遲答辯；答辯前指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師和答辯教師須認(rèn)真審閱學(xué)生論文，嚴(yán)把論文質(zhì)量關(guān)，答辯工作不能流于形式。為保證答辯的質(zhì)量，學(xué)生答辯的時(shí)間不得少于25～30分鐘，合理安排答辯工作的時(shí)間、批次及流程等。
2.培養(yǎng)實(shí)踐能力
為了避免學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）出現(xiàn)紙上談兵、抄襲資料、拼湊論文等現(xiàn)象，應(yīng)該從源頭抓起，在入校后就要有意識(shí)地讓學(xué)生接受科學(xué)研究方法、工程設(shè)計(jì)方法與實(shí)踐技能的基本訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)的全面提高。鼓勵(lì)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，在實(shí)踐過(guò)程中鍛煉能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）可以在創(chuàng)新項(xiàng)目和學(xué)科競(jìng)賽的研究成果基礎(chǔ)上進(jìn)行提升和深化。理工科學(xué)生能夠運(yùn)用本專業(yè)設(shè)計(jì)或研究的方法、手段和工具開(kāi)展課題的設(shè)計(jì)與研究工作。指導(dǎo)教師在下達(dá)任務(wù)書時(shí)必須明確學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的具體任務(wù)和參數(shù)指標(biāo)，同時(shí)，在答辯之前院（系）還要參照任務(wù)書的參數(shù)指標(biāo)對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)物進(jìn)行驗(yàn)收，填寫《軟硬件驗(yàn)收表》。文管類學(xué)生能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)課題所研究的問(wèn)題進(jìn)行分析。指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生論文的研究目標(biāo)要明確，內(nèi)容要具體，且具有一定的深度。同時(shí)，文管類學(xué)生要盡量通過(guò)實(shí)地考察和實(shí)證研究撰寫畢業(yè)論文。
3.加強(qiáng)校企合作
理工類學(xué)生在校內(nèi)進(jìn)行三年半的理論知識(shí)學(xué)習(xí)和模擬實(shí)踐后，最后一學(xué)期全程參與到實(shí)際項(xiàng)目和工作環(huán)境中，將畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，在校內(nèi)和校外指導(dǎo)教師的聯(lián)合指導(dǎo)下完成畢業(yè)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)教師都是擁有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，他們?cè)趯W(xué)生具體工作中的指導(dǎo)不僅及時(shí)解決了學(xué)生的問(wèn)題，更重要的是教給了學(xué)生課堂上、實(shí)驗(yàn)室中無(wú)法接觸到的最新的技術(shù)知識(shí)、解決問(wèn)題的思路以及言傳身教的做人、做事道理。他們是校外畢業(yè)設(shè)計(jì)的師資隊(duì)伍補(bǔ)充，也是學(xué)生剛踏上社會(huì)的領(lǐng)路人。畢業(yè)設(shè)計(jì)改革后，實(shí)際校內(nèi)教師指導(dǎo)僅指導(dǎo)了理論部分，實(shí)踐部分由現(xiàn)場(chǎng)教師指導(dǎo)完成，即由2名及2名以上指導(dǎo)教師指導(dǎo)1名畢業(yè)生，實(shí)行了雙導(dǎo)師制，因此，在落實(shí)好企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)的前提下校內(nèi)指導(dǎo)學(xué)生人數(shù)可適當(dāng)增加，緩解專職指導(dǎo)教師人數(shù)緊張的壓力。
4.規(guī)范論文撰寫
通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析，有許多高復(fù)制比率的論文是因?yàn)閷W(xué)生引用不規(guī)范或無(wú)引用造成的。因此，論文中的術(shù)語(yǔ)、圖表、數(shù)據(jù)、公式、引用、標(biāo)注及參考文獻(xiàn)的引用及著錄要符合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作規(guī)程的規(guī)范要求。尤其在借鑒和引用前人研究成果時(shí)一定要將引用部分標(biāo)明清楚，避免發(fā)生因?yàn)橐煤蜆?biāo)注的不規(guī)范而造成論文復(fù)制比增高的情況。
三、結(jié)語(yǔ)
各高校剛剛接觸系統(tǒng)，而檢測(cè)系統(tǒng)能否成為提高當(dāng)前畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體質(zhì)量的良藥仍需要今后多年的實(shí)踐來(lái)證明。筆者認(rèn)為檢測(cè)系統(tǒng)只是提供判斷論文是否抄襲的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）整體質(zhì)量則不是一蹴而就的，需要學(xué)校、院系、指導(dǎo)教師和學(xué)生的共同努力，這樣才能達(dá)到標(biāo)本兼治的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]薛宏麗，馬朝興.高校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量保障體系的研究與實(shí)踐[J].職業(yè)時(shí)空，2009，（10）.
網(wǎng)絡(luò)類畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寫作方法及答辯要求
（試 行）
一、 網(wǎng)絡(luò)類題目的特點(diǎn)
學(xué)生絡(luò)類題目的特點(diǎn)主要以校園網(wǎng)、小型企業(yè)網(wǎng)、大型企業(yè)網(wǎng)（多地互聯(lián)）為應(yīng)用場(chǎng)合，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)類或網(wǎng)絡(luò)安全類論文的寫作。
二、 網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)類論文的寫作
1．論文寫作要求
類似于投標(biāo)書，但有不同于投標(biāo)書，不要有商務(wù)性質(zhì)的內(nèi)容（項(xiàng)目培訓(xùn)、售后服務(wù)、產(chǎn)品說(shuō)明書、產(chǎn)品報(bào)價(jià)……），也一般不考慮具體綜合布線（職院學(xué)校的要求），主要傾向于其技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
2．論文寫作基本環(huán)節(jié)
采用工程業(yè)務(wù)流程，類似于軟件工程：
1）需求分析
2）功能要求
3）邏輯網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)原則、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、背景技術(shù)簡(jiǎn)介、IP地址規(guī)劃表），也稱為總體設(shè)計(jì)
4）物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)原則、技術(shù)方案對(duì)比，一般考慮結(jié)構(gòu)化布線），也稱為詳細(xì)設(shè)計(jì)
5）網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)（設(shè)備選型和綜合布線屬于這個(gè)階段，但我們主要強(qiáng)調(diào)各種設(shè)備的配置與動(dòng)態(tài)聯(lián)調(diào)以實(shí)現(xiàn)具體目標(biāo)）
6）網(wǎng)絡(luò)測(cè)試（比較測(cè)試預(yù)期結(jié)果與實(shí)際結(jié)果）
具體實(shí)現(xiàn)通過(guò)采用Dynamips 模擬平臺(tái)和Cisco Packet Tracer(PT)模擬平臺(tái)。
3．注意事項(xiàng)
1）抓住題目主旨和側(cè)重點(diǎn)（類似題目的需求不同，取材角度不同、參考資料的取舍也不同。不同的應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)采用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由技術(shù)（BGP、RIP、單區(qū)域和多區(qū)域的OSPF）、交換技術(shù)（Vlan、生成樹(shù)、鏈路聚合、堆疊）、訪問(wèn)（接入）技術(shù)、安全技術(shù)等，只有這樣題目才能各有千秋，否則就都變成了XX公司（校園）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。）
2）不要有商務(wù)性質(zhì)的內(nèi)容（項(xiàng)目培訓(xùn)、售后服務(wù)……）
3）不要產(chǎn)品使用說(shuō)明書和安裝調(diào)試說(shuō)明書
4）不建議包含綜合布線的整個(gè)過(guò)程。
4．存在的問(wèn)題與案例分析
1）結(jié)構(gòu)不太清楚，有些環(huán)節(jié)沒(méi)有
2）不應(yīng)有產(chǎn)品說(shuō)明書，具體實(shí)現(xiàn)要更清楚
三、 網(wǎng)絡(luò)安全類論文的寫作
1．論文寫作基本環(huán)節(jié)與要求
從技術(shù)上講主要有：
1）Internet安全接入防火墻訪問(wèn)控制；
2）用戶認(rèn)證系統(tǒng)；
3）入侵檢測(cè)系統(tǒng)；
4）網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)；
5）VPN加密系統(tǒng)；
6）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及服務(wù)器加固；
7）數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)；
從模型層次上講主要有：
1）物理層安全風(fēng)險(xiǎn)
2）網(wǎng)絡(luò)層安全風(fēng)險(xiǎn)
3）系統(tǒng)層安全風(fēng)險(xiǎn)
不同的應(yīng)用需求采用不同的技術(shù)。
2. 存在的問(wèn)題與案例分析
1）選題有些過(guò)于復(fù)雜而有些過(guò)于簡(jiǎn)單
2）只是簡(jiǎn)單敘述各種安全技術(shù)，沒(méi)有具體實(shí)現(xiàn)
四、 論文答辯要求
1）論文格式：從總體上，論文的格式是否滿足《韶關(guān)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求？
2）論文提綱：設(shè)計(jì)條理是否清晰，思路是否明確；
【關(guān)鍵詞】PCB；細(xì)分驅(qū)動(dòng)；自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)；圖像識(shí)別
電子產(chǎn)品的核心部分——印刷電路板(PCB)，是集成各種電子元器件的信息載體，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，是電子產(chǎn)品中不可缺少的部分。PCB的質(zhì)量成了電子產(chǎn)品能否長(zhǎng)期、正常、可靠的工作的決定因素[1]。隨著科技的發(fā)展，PCB產(chǎn)品的高密度、高復(fù)雜度、高性能發(fā)展趨勢(shì)不斷挑戰(zhàn)PCB板的質(zhì)量檢測(cè)問(wèn)題。傳統(tǒng)PCB缺陷檢測(cè)方式因接觸受限、高成本、低效率等因素，己經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代檢測(cè)需要，因此研究實(shí)現(xiàn)一種PCB缺陷的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)具有很大的學(xué)術(shù)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。國(guó)內(nèi)外研究的PCB缺陷檢測(cè)技術(shù)中，AOI（Automatic Optic Inspection自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）技術(shù)越來(lái)越受到重視，其中基于圖像處理的檢測(cè)方法也成為自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)的主流。本文通過(guò)圖像處理技術(shù)研究了一種大視場(chǎng)、高精度、快速實(shí)時(shí)的PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了硬件結(jié)構(gòu)和軟件算法流程。通過(guò)改進(jìn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式配合一鍵式自動(dòng)檢測(cè)軟件的設(shè)計(jì)，大大提高了系統(tǒng)的檢測(cè)速度，對(duì)結(jié)果分析模塊的缺陷識(shí)別算法的改進(jìn)提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)主要由運(yùn)動(dòng)控制模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊、結(jié)果分析模塊組成。系統(tǒng)工作過(guò)程如下：上位機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)二維平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，將CCD攝像機(jī)傳輸?shù)酱龣z測(cè)PCB上方，對(duì)PCB進(jìn)行大場(chǎng)景圖像采集，采集的圖像經(jīng)過(guò)圖像采集卡送到上位機(jī)，上位機(jī)軟件對(duì)采集的圖像進(jìn)行拼接、圖像預(yù)處理，對(duì)處理的圖像進(jìn)行準(zhǔn)確定位并校準(zhǔn)，通過(guò)圖像分割、圖像形態(tài)學(xué)處理等，最后進(jìn)行模板匹配、圖像識(shí)別，得出缺陷檢測(cè)結(jié)果。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟硬件相互協(xié)調(diào)工作構(gòu)成一個(gè)整體。
2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制板、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板、CCD攝像機(jī)、圖像采集卡、PC等，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1 CCD攝像機(jī)和圖像采集卡
CCD攝像機(jī)的主要特性參數(shù)包括攝像機(jī)制式、光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率、電子快門速度、同步系統(tǒng)的方式、最小照度、靈敏度、信噪比等。其中攝像機(jī)制式和是否在線檢測(cè)決定了圖像采集卡的采樣頻率，光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率以及成像透鏡系統(tǒng)的放大率的平衡選擇取決于測(cè)量范圍和測(cè)量精度[3]?？紤]到以上各個(gè)因素以及系統(tǒng)要求，在實(shí)驗(yàn)中采用的是廣州視安公司的槍式攝像機(jī)，該攝像機(jī)的特點(diǎn)是數(shù)字面陣CCD逐行掃描，提供AV復(fù)合視頻接口和標(biāo)準(zhǔn)鏡頭接口，提供VC的SDK軟件開(kāi)發(fā)包，方便設(shè)計(jì)軟件處理模塊。
圖像采集卡，又稱視頻捕捉卡，是視頻卡的一種類型。圖像采集卡完成的主要功能是把攝像機(jī)的連續(xù)模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為離散的數(shù)字量。其基本原理：從攝像機(jī)輸出的各種制式的視頻輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)輸入選擇模塊處理后，形成能被圖像采集卡識(shí)別的視頻信號(hào)。模擬視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后，存儲(chǔ)在卡上的幀緩存存儲(chǔ)器內(nèi)，由計(jì)算機(jī)CPU通過(guò)計(jì)算機(jī)總線控制具體的圖像傳遞，最終存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或硬盤，用于圖像處理[4]。本設(shè)計(jì)采用的圖像采集卡型號(hào)是：NV7004-N，將CCD攝像機(jī)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)實(shí)時(shí)顯示，并能完成圖像的抓拍功能。
2.2 電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制器及精密二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)
PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器為自行設(shè)計(jì)的MCU控制板，核心芯片為ATMEL公司生產(chǎn)的單片機(jī)AT89S52，控制板通過(guò)RS-232串行通信接口與上位機(jī)進(jìn)行通信。通過(guò)操作人機(jī)交互界面對(duì)控制板發(fā)送命令，控制板輸出控制信號(hào)以及各種頻率的方波信號(hào)到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板，以控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向以及移動(dòng)距離。
二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)由兩個(gè)日本SUS Corp公司生產(chǎn)的精密運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌搭建，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌為滾珠絲桿型，非常精密，誤差很小。步進(jìn)電機(jī)與運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌相連，從而帶動(dòng)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)為日本TAMAGAWA公司生產(chǎn)的兩相四線制混合式步進(jìn)電機(jī)，該型號(hào)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、噪聲小。
2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)
步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)實(shí)際上就是通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的各相勵(lì)磁繞組的電流，使步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部磁場(chǎng)合成方向發(fā)生變化，從而使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。各相勵(lì)磁繞組的電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)矢量的幅值決定了步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的大小，相鄰兩合成磁場(chǎng)矢量之間的夾角大小決定了步距角的大小[5]。
在拍數(shù)一定的情況下，齒數(shù)越多，步距角就越小，但由于受制作工藝的限制齒數(shù)不能做得很多，因此步進(jìn)電機(jī)的步距角就不可能很小。改變步進(jìn)電機(jī)的拍數(shù)也可以改變步距角，拍數(shù)是指完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)確定時(shí)，拍數(shù)也就確定。通過(guò)增加步進(jìn)電機(jī)的齒數(shù)和相數(shù)來(lái)減小步距角，步距角減小的度數(shù)非常有限，很難滿足生產(chǎn)的要求。
細(xì)分?jǐn)?shù)越多，電流變化越小，從而大大減少了電機(jī)的振蕩和噪音。采用階梯狀正弦波對(duì)電流進(jìn)行細(xì)分時(shí)，階梯越多(即細(xì)分?jǐn)?shù)越多)，波形就越接近正弦波，通入的階梯電流就越小，步距角也就越小[6]。從而大大減少了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的丟步率，降低了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的噪音和顫動(dòng)，也使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定，更易于控制。
3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)算法流程
手動(dòng)檢測(cè)可以根據(jù)需要在采集圖像時(shí)直接通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)將CCD攝像頭運(yùn)動(dòng)到待測(cè)PCB板的主要部位，在進(jìn)行圖像處理時(shí)也可以根據(jù)圖像質(zhì)量來(lái)選擇與之相適應(yīng)的圖像處理算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)具有交互性。自動(dòng)檢測(cè)初始化設(shè)置參數(shù)后，可以一鍵實(shí)現(xiàn)缺陷檢測(cè)得出檢測(cè)結(jié)果，減少了操作復(fù)雜度，也大大提高了檢測(cè)的速度，使系統(tǒng)具有自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)單、速度快等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合二者于一體，使PCB缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)更加優(yōu)秀，更加實(shí)用。
3.2 缺陷檢測(cè)
當(dāng)前印刷電路板缺陷檢測(cè)方法主要分為參考比較法、非參考比較法和混合法三大類，參考比較法將被測(cè)圖像和參考圖像進(jìn)行特征對(duì)特征的比較；非參考比較法不需要任何的參考圖像，只是根據(jù)先前設(shè)計(jì)的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷出是否有缺陷，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)便認(rèn)為此有缺陷；混合法是參考比較法和非參考比較法綜合應(yīng)用。本文主要使用參考比較法，通過(guò)檢測(cè)PCB圖像與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對(duì)比分析，判斷該P(yáng)CB板是否有缺陷[7]。
3.3 缺陷識(shí)別
3.4 結(jié)果分析
4.結(jié)論
本文基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)和圖像處理設(shè)計(jì)了一個(gè)印刷電路板(PCB)缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)其功能進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)界面友好，操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，檢測(cè)過(guò)程迅速，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。該系統(tǒng)為PCB缺陷的檢測(cè)提供了一個(gè)很好的解決方案，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
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