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伴随信息与电子科学技术的飞快发展,加之嵌入式系统自身优异的特性,嵌入式产品现已广泛的应用在各种场景中。同时由于我国森林资源匮乏,提高其利用率十分重要,而木材缺陷检测正是提高木材利用率的重要举措之一。但是,目前木材缺陷检测系统在检测准确性,使用便携性,系统功耗和稳定性上都很难满足检测要求。本文通过把嵌入式技术运用到木材腐朽检测中,以三星的Cortex-A9架构的四核处理器Exynos4412为核心,设计搭建了一款基于Linux系统的嵌入式木材腐朽检测系统平台,提出一种新的木材腐朽检测系统,并对检测系统进行了验证。 本文首先研究分析了现有的木材缺陷检测系统的优点与不足,根据声波信号采集理论、嵌入式系统的特点、信号传输方式以及上位机处理算法等内容,提出了检测系统的准确性、稳定性、便携性、低功耗的要求,介绍了基于嵌入式的木材腐朽检测系统的总体结构与工作流程。 其次是以嵌入式系统为核心搭建木材腐朽检测系统平台。本文从硬件平台和软件平台两个方面详述了系统的实现方法和流程。硬件设计上选择集成度高的芯片来降低系统功耗,通过模数隔离的方式降低对模拟信号的干扰同时提高系统检测准确性,在系统上添加显示模块以及采用电池供电方式来实现检测系统的便携性,最后通过对系统PCB电路板的合理布局布线提高系统的稳定性。软件方面介绍了嵌入式系统开发环境搭建,主要包括底层Bootloader移植、内核裁剪、驱动开发和根文件系统制作,最后介绍如何运用Qt开发应用程序。通过裁剪内核代码,去除冗余功能模块,采用合理算法提高程序的执行效率,提高系统的稳定性和缩小软件系统的体积。应用程序设计采用简约的设计风格降低系统操作复杂性,人机界面友好,通过把程序功能分为四大模块,剖析系统程序功能以及内部联系。 最后对嵌入式木材腐朽检测设备提出的各种要求进行验证,首先是对系统的准确率验证,通过模拟木材腐朽缺陷,使用本系统进行识别,基本上可以满足识别缺陷的任务。然后对系统的低功耗测试,根据测量可得,正常检测情况下系统功耗平均可降低25%。对系统电路合理布局以及采用电池供电方式可以实现系统的稳定性和便携性。通过对系统的验证表明,把嵌入式技术应用到木材检测领域是完全可行的。