發(fā)布時間：2020-12-25 10:49

　　為了實現(xiàn)基于可見光相機的等離子體邊界重建和等離子體位形控制,在EAST裝置上開發(fā)一套新的高速相機采集和實時圖像處理系統(tǒng)。新的采集系統(tǒng)在諸多方面進行了優(yōu)化,使其滿足高速、實時、低延遲的性能要求,還可以同時負載多張采集卡的采集。在采集方面,新系統(tǒng)使用了KAYA的采集卡,在8位320*240的幀大小下采樣幀率可以接近10000幀,并且在數(shù)據(jù)傳輸方面使用DMA的讀寫方式和優(yōu)化的內(nèi)存復(fù)制函數(shù),降低了數(shù)據(jù)內(nèi)存讀寫上耗費的時間。為了實現(xiàn)實時采集和實時處理,系統(tǒng)分別在以下幾個方面進行了優(yōu)化。第一、對操作系統(tǒng)內(nèi)核進行配置,盡可能避免系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)度對采集進程運行造成的阻塞;第二、將采集和處理分在不同的線程下進行,共享緩沖數(shù)據(jù)區(qū)減小延遲的同時將線程分配到不同的CPU核上運行,避免線程陷入睡眠;第三、數(shù)據(jù)存儲放到放電結(jié)束后進行,減少數(shù)據(jù)訪問等待。除性能方面之外,采集和處理系統(tǒng)也提供了豐富的功能,諸如命令行參數(shù)分析,日志記錄等功能。基于Python web開發(fā)的界面系統(tǒng)可以和采集機通信,綜合多臺采集機的數(shù)據(jù)并進行圖像的融合拼接和訪問顯示,另外基于CNN網(wǎng)絡(luò)開發(fā)了EAST等離子體放電HotSpot和MARFE的檢測... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?ＥＡＳＴ高速可見光圖像采集與處理系統(tǒng)示意圖??

Ｔｒｉｇｇｅｒ??Ｓｙｓｔｅｍ??圖２．１?ＥＡＳＴ高速可見光圖像采集與處理系統(tǒng)示意圖??ＥＡＳＴ上已經(jīng)搭建了一套中央定時系統(tǒng)［３３＿３４】，以確保各個有時序要求的系??統(tǒng)按正常的時序投入工作。本系統(tǒng)實現(xiàn)了硬件觸發(fā)采集和炮號信息監(jiān)聽兩個模??塊，分別接受來自中央定時系統(tǒng)的硬件觸發(fā)信號和炮號服務(wù)器發(fā)送的炮號信息。??由硬件觸發(fā)信號觸發(fā)采集卡采集以保證系統(tǒng)的采集和ＥＡＳＴ其他子系統(tǒng)的采集??時序的一致。由于ＥＡＳＴ放電時一個脈沖放電過程，每一次放電都有一個遞增的??序號作為標識，炮號服務(wù)器發(fā)送的炮號信息可以指導(dǎo)系統(tǒng)創(chuàng)建各個服務(wù)，按炮號??對數(shù)據(jù)進行處理和保存。??ＥＡＳＴ高速可見光圖像采集與處理系統(tǒng)各個功能模塊如圖２．２所示。整個系??統(tǒng)的功能可以概括為以下幾個部分：??？參數(shù)設(shè)置：參數(shù)設(shè)置模塊主要負責(zé)在程序啟動時和新的放電炮將要放電的??時候，對相機和采集系統(tǒng)的參數(shù)進行配置。系統(tǒng)中有如下幾個地方需要在??運行時進行參數(shù)設(shè)置工作：??１．

ＥＡＳＴ高速可見光圖像采集與處理系統(tǒng)的圖像采集卡是購買自以色列ＫＡＹＡ??公司的產(chǎn)品。該采集卡的驅(qū)動和調(diào)用的底層函數(shù)都是由ＫＡＹＡ公司提供。采集??卡的調(diào)用過程如圖２．３所示。??１２??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]對EAST PCS系統(tǒng)延遲的分析與改善[J]. 唐劍寅,肖炳甲,袁旗平.  計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2018(11)
[2]基于Linux Perf和ECharts的可視化系統(tǒng)噪聲分析工具[J]. 唐劍寅,肖炳甲,袁旗平.  工業(yè)控制計算機. 2018(08)
[3]EAST可見光視頻診斷的圖像采集[J]. 王強,楊建華,胡立群,段艷敏.  計算機工程與設(shè)計. 2018(04)
[4]EAST超導(dǎo)托卡馬克[J]. 萬寶年,徐國盛.  科學(xué)通報. 2015(23)
[5]EAST紅外CCD診斷系統(tǒng)的圖像采集與處理[J]. 王曉瓊,舒雙寶,甘開福,龔先祖.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2015(08)
[6]EAST中央控制系統(tǒng)的改造[J]. 張祖超,季振山,肖炳甲,王萍,王勇.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(10)
[7]EAST分布式定時同步系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 張祖超,季振山,肖炳甲,王勇.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(04)
[8]我國磁約束聚變研究進展和展望[J]. 萬寶年.  中國科學(xué)基金. 2008(01)
[9]受控核聚變研究的進展和展望[J]. 丁厚昌,黃錦華.  自然雜志. 2006(03)

博士論文
[1]EAST紅外可見集成診斷系統(tǒng)建立及其實驗研究[D]. 仰振東.東華大學(xué) 2016
[2]EAST偏濾器物理及雜質(zhì)注入行為研究[D]. 王東升.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]EAST PCS操作系統(tǒng)實時性定制與優(yōu)化研究[D]. 唐劍寅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018



本文編號：2937504