隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人對(duì)安全防范意識(shí)的逐漸加強(qiáng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為人們?cè)谏a(chǎn)、生活中必不可少的一個(gè)部分。特別是近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、寬帶的普及、圖像處理技術(shù)的提高，視頻監(jiān)控在越來越廣泛地滲透到教育、娛樂、醫(yī)療、運(yùn)動(dòng)等各個(gè)領(lǐng)域。視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今可視化領(lǐng)域的一個(gè)新的開發(fā)熱點(diǎn)。許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ谝曨l監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高更新的要求，如何經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)特定環(huán)境所需的監(jiān)控功能，給我們提出了新的課題。 本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于ARM9和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、壓縮和傳輸。文章結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本文首先研究了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)分析了嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的基本原理和性能要求，提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的總體方案。在硬件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410A作為嵌入式處理器，配合外圍硬件電路構(gòu)成嵌入式核心板。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，將硬件劃分為三大模塊：主控器與儲(chǔ)存器模塊；電源時(shí)鐘復(fù)位電路模塊；外圍接口電路模塊。在論文中對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。完成了核心板的硬件設(shè)計(jì)后，接下來介紹如何構(gòu)建嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，包括成功的移植Linux操作系統(tǒng)；嵌入式Linux下USB接口攝像頭驅(qū)動(dòng)的接口和實(shí)現(xiàn)。最后在基于嵌入式Linux系統(tǒng)的平臺(tái)上完成應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，完成視頻圖像的采集、壓縮、傳輸，這部分主要完成的工作有：如何使用Video4Linux API庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)圖像采集；如何實(shí)現(xiàn)視頻流的軟件壓縮；如何保證視頻流數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。 本文實(shí)現(xiàn)了一種體積小、成本低廉、數(shù)字化的監(jiān)控解決方案。該系統(tǒng)可滿足監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性和實(shí)時(shí)性的要求，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式視頻 監(jiān)控終端
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及以及Intemet廣泛深入的應(yīng)用，從消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)己被廣泛的應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、消費(fèi)電子和自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點(diǎn)之一。為了學(xué)習(xí)、研究和使用嵌入式技術(shù)，國(guó)內(nèi)許多高校都在開展或計(jì)劃開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。因此，研制基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已迫在眉睫。 本文在分析了各種嵌入式教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出并研究設(shè)計(jì)了一款基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本文概括地闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、設(shè)計(jì)流程、發(fā)展趨勢(shì)，分析了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)開展的必要性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的需求分析、功能規(guī)劃和教學(xué)內(nèi)容安排，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件平臺(tái)，詳細(xì)論述了硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程，同時(shí)給出了電路原理圖。研究了嵌入式操作系統(tǒng)的啟動(dòng)和移植，包括嵌入式操作系統(tǒng)的選型、系統(tǒng)引導(dǎo)程序Bootloader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、嵌入式操作系統(tǒng)uCLinux內(nèi)核的移植。以嵌入式網(wǎng)絡(luò)為應(yīng)用背景，分析了嵌入式Boa服務(wù)器的程序結(jié)構(gòu)，修改并實(shí)現(xiàn)了嵌入式Boa服務(wù)器。在Boa服務(wù)器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)I/O端口的應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了通過瀏覽器控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬信號(hào)采集并獲得采樣數(shù)據(jù)的功能。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的基于ARM的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，能夠滿足嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-23
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飛機(jī)飛行的高度、馬赫數(shù)和升降速度等參數(shù)是飛機(jī)的自動(dòng)控制、導(dǎo)航、火控、空中管制、和告警等系統(tǒng)必不可少的信息。隨著飛機(jī)性能的不斷增強(qiáng)，飛機(jī)上各系統(tǒng)對(duì)飛行參數(shù)測(cè)試的要求也越來越高，舊有的測(cè)試系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代高速飛機(jī)飛行參數(shù)的測(cè)試需求，本文針對(duì)項(xiàng)目委托方提出的技術(shù)要求，經(jīng)過對(duì)飛行參數(shù)測(cè)試技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的研究分析，最終確定采用嵌入式技術(shù)，設(shè)計(jì)一款基于32位微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、處理、顯示為一體的測(cè)試飛機(jī)飛行高度、馬赫數(shù)和升降速度的系統(tǒng)。 基于課題的研究?jī)?nèi)容，本文在分析研究飛機(jī)飛行參數(shù)測(cè)試原理的基礎(chǔ)上，圍繞著設(shè)計(jì)目標(biāo)，從整體方案的選擇、系統(tǒng)各部分元件的選取及測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等方面闡述了主要開展的設(shè)計(jì)研究工作。重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和氣壓傳感器的溫度補(bǔ)償方法進(jìn)行了深入論述。 應(yīng)當(dāng)指出，本文介紹的大氣數(shù)據(jù)參數(shù)測(cè)試專用機(jī)，選用小型化高采樣速率的硅壓阻式氣壓傳感器、高性能的32位ARM微處理器、高精度A/D轉(zhuǎn)換器、專用接口芯片等優(yōu)化組合，集成度高，體積小，重量輕。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案合理有效，具有較好的實(shí)時(shí)性和可靠性，基本上滿足了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 飛行參數(shù) 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-23
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UHF(Ultra High Frequency，超高頻)RFID(Radio Frequency Identification，射頻身份識(shí)別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是，基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國(guó)尚處于起步階段，傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的，這類讀寫器很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)功能；隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對(duì)這些問題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器，主要內(nèi)容有： (1)分析了射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景，以嵌入式技術(shù)為研究背景，結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺(tái)，給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計(jì)思路，指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用，分析了讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所用到的相關(guān)技術(shù)；在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標(biāo)及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進(jìn)行了器件選型。 (3)實(shí)現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計(jì)，主要包括主控電路模塊、存儲(chǔ)電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊；闡述了各模塊的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法，完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求，構(gòu)建了一個(gè)進(jìn)行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺(tái)。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境；移植了系統(tǒng)啟動(dòng)所需的引導(dǎo)程序bootloader；實(shí)現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植；給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動(dòng)程序的移植方法。 (5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境，對(duì)超高頻讀寫器輸出功率，讀寫器發(fā)送命令以及標(biāo)簽應(yīng)答波形進(jìn)行了測(cè)試與分析；對(duì)讀寫器的整機(jī)性能進(jìn)行了聯(lián)機(jī)測(cè)試，給出了讀寫器系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果圖，同時(shí)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能，其讀寫速度、識(shí)別率以及識(shí)別距離等技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，該讀寫器在與PC機(jī)連接的情況下能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
上傳時(shí)間： 2013-07-25
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隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各科學(xué)領(lǐng)域?qū)y(cè)試技術(shù)提出了越來越高的要求。調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)是調(diào)試、校驗(yàn)調(diào)速器性能的一種試驗(yàn)工具，是船舶修造廠、尤其調(diào)速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗(yàn)設(shè)備。基于ARM嵌入式平臺(tái)和uC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式控制調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)是基于國(guó)內(nèi)外調(diào)速器測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和工作的實(shí)際要求。本調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)充分利用了嵌入式單片機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)，通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)，例如直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、調(diào)速器的齒條位移等等，經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)處理并輸出結(jié)果來實(shí)現(xiàn)調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)的功能，并運(yùn)用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對(duì)調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研究，在分析了嵌入式軟硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，借鑒了“開發(fā)平臺(tái)”的設(shè)計(jì)思想，首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上架構(gòu)通用的硬件平臺(tái)，對(duì)測(cè)控平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究，針對(duì)不同的應(yīng)用，集成了多種接口電路。其次，在實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎(chǔ)上，架構(gòu)了通用的軟件平臺(tái)，對(duì)接口電路驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。最后，研究了基于參數(shù)實(shí)時(shí)可變型的一種新型的PID控制算法，并將此PID算法作為調(diào)速試驗(yàn)臺(tái)的控制算法。 通過對(duì)本系統(tǒng)的研究開發(fā)，提高了調(diào)速器試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試精度，也使性能更加穩(wěn)定可靠，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)測(cè)試過程的自動(dòng)化，從而減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，降低了試驗(yàn)成本，也同時(shí)消除了安全隱患，因此對(duì)本課題的研究具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽： ARM COS 調(diào)速器 試驗(yàn)臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-07-20
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本文介紹了通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器研究的背景意義和目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀，并詳細(xì)敘述了所選方案的設(shè)計(jì)過程。本協(xié)議轉(zhuǎn)換器的豐控制芯片采用了基于ARM7內(nèi)核的32位微控制芯片LPC2212，提供了高速穩(wěn)定的硬件平臺(tái)。操作系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，工作穩(wěn)定，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，移植方便。 本文的豐要內(nèi)容如下：整體的設(shè)計(jì)思路，結(jié)構(gòu)組成；系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，豐要包括網(wǎng)絡(luò)接口電路，USB接口電路，以及串口擴(kuò)展電路；TCP/IP協(xié)議，豐要包括TCP協(xié)議，IP協(xié)議，ARP協(xié)議等；USB協(xié)議，豐要包括USB設(shè)備構(gòu)架，USB數(shù)據(jù)流模型；串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)以及太網(wǎng)數(shù)據(jù)和 USB 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)；嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，豐要包括信號(hào)量，消息郵箱，消息隊(duì)列等；操作系統(tǒng)的移植，豐要包括與處理器相關(guān)的文件的改寫。整個(gè)系統(tǒng)的硬件和底層軟件部分已經(jīng)完成，經(jīng)串口調(diào)試軟件、USB總線監(jiān)測(cè)軟件以及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)軟件進(jìn)行實(shí)際的收發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了方案的合理性。 在USB和以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序的編寫中，查閱了大量的相關(guān)資料。對(duì)于USB協(xié)議，重點(diǎn)分析了USB協(xié)議的架構(gòu)和數(shù)據(jù)流模型。對(duì)于TCP/IP協(xié)議，仔細(xì)分析了其封裝和分用，分析了TCP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議的原理及程序的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于操作系統(tǒng)的移植，給出了具體的實(shí)現(xiàn)步驟，并給出了豐要的代碼。
標(biāo)簽： ARM 環(huán)境 通訊協(xié)議 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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智能家庭信息系統(tǒng)是集自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)于一體的“3C”系統(tǒng)，它將各種家電產(chǎn)品結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)家電設(shè)備進(jìn)行集中或異地控制和管理，以及能夠與外界進(jìn)行信息交互，以控制終端為突破口作為對(duì)家庭信息系統(tǒng)的研究，將有可能在以后的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 本課題開發(fā)的智能家庭信息系統(tǒng)是以實(shí)際項(xiàng)目為背景，對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)的嵌入式家庭信息系統(tǒng)進(jìn)行了研究。通過對(duì)傳統(tǒng)智能家居的特點(diǎn)進(jìn)行分析，指出了目前市場(chǎng)上的智能家居系統(tǒng)的局限性，提出了基于短距無線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢(shì)。 接著對(duì)智能家居控制的系統(tǒng)構(gòu)架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和比較，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技術(shù)是目前最適合無線家居控制系統(tǒng)的無線標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究。 論文充分考慮到家庭信息化網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和家庭內(nèi)部各信息家電的互連、集中控制、遠(yuǎn)程訪問與控制的需求，以及低成本實(shí)現(xiàn)的實(shí)際需要，及設(shè)備互連對(duì)傳輸帶寬和使用靈活性等特點(diǎn)的需要，設(shè)計(jì)了以無線ZigBee技術(shù)組成家庭網(wǎng)絡(luò)體系總體結(jié)構(gòu)，避免了在家庭內(nèi)部布線的缺陷，且滿足了功耗低，成本低，網(wǎng)絡(luò)容量大等要求。 設(shè)計(jì)了新型無線通訊模塊，該模塊主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA64及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的射頻收發(fā)器CC2420來實(shí)現(xiàn)ZigBee模塊，它可以降低無線通訊的成本和提高無線通訊的可靠性，可以單獨(dú)使用，也可以嵌入其它設(shè)備。 論文采用了免費(fèi)、公開的linux操作系統(tǒng)，并給出了在Linux上的開發(fā)流程。 最后，論文具體分析了無線ZigBee協(xié)議、ZigBee組網(wǎng)技術(shù)以及它們?cè)趯淼膹V泛應(yīng)用。深入地研究了HTTP超文本傳輸協(xié)議，設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程客戶端訪問和控制家用電器的界面，并給出了部分軟件設(shè)計(jì)流程圖。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 家 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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當(dāng)今嵌入式技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)。嵌入式技術(shù)的發(fā)展同樣也影響到了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。論文綜述了當(dāng)前開放式數(shù)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并分析了幾種主流開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提出了利用ARM處理器和Windows CE操作系統(tǒng)開發(fā)一個(gè)基于ARM-WinCE嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的原型系統(tǒng)的想法。 論文論述了如何構(gòu)建ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)基于S3C2410開發(fā)板的硬件平Z口-x和基于Windows CE．Net的軟件平臺(tái)；在ARM微處理器上構(gòu)建了基于Windows CE的數(shù)控操作系統(tǒng)內(nèi)核，并利用VIVI Boot Loader把定制的映像加載到S3C2410開發(fā)板中去。 本文重點(diǎn)針對(duì)ARM處理器芯片，利用流接口驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙串口驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了ARM-WinCE數(shù)控系統(tǒng)中機(jī)床控制器和移動(dòng)控制器的藍(lán)牙通信；研究了如何利用S3C2410處理器的PWM定時(shí)器和Windows CE的中斷機(jī)制進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。
標(biāo)簽： ARMWindowsCE 嵌入式 數(shù)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上,具有起點(diǎn)高、概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它涉及嵌入式硬件設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、人臉識(shí)別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于各類門禁系統(tǒng)、戶外機(jī)動(dòng)布控的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特殊場(chǎng)合,因此對(duì)嵌入式人臉識(shí)別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。 本文是上海市經(jīng)委創(chuàng)新研究項(xiàng)目《射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)-自動(dòng)識(shí)別和記錄人群的身份》(編號(hào)：04-11-2)與上海市科委AM基金項(xiàng)目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號(hào)：0512)的主要研究?jī)?nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問題入手,重點(diǎn)探討了基于嵌入式ARM微處理器的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識(shí)別分類器及自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面： 1實(shí)現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗(yàn)的Haar特征級(jí)聯(lián)分類器嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè),提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復(fù)雜背景中的人臉檢測(cè)是自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問題,通過對(duì)基于膚色模型和基于Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測(cè)算法的分析研究,綜合兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于膚色模型校驗(yàn)和Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅解決了復(fù)雜背景中的類膚色和類人臉結(jié)構(gòu)問題,而且具有較高的檢測(cè)率和較快的檢測(cè)速度,同時(shí)對(duì)光照、尺度等變化條件下的人臉檢測(cè)也具有較強(qiáng)的魯棒性。 人眼檢測(cè)與瞳孔定位在人臉歸一化和有效人臉特征抽取等方面起著非常重要的作用,為了快速檢測(cè)人眼并精確定位人眼瞳孔中心,論文提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測(cè)分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對(duì)人眼位置的檢測(cè),然后通過對(duì)檢測(cè)到的人眼進(jìn)行遮罩掩磨、簡(jiǎn)單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實(shí)現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測(cè)試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測(cè)與瞳孔中心定位整個(gè)過程,在保證檢測(cè)速度較快的同時(shí),還能確保較高的定位精度。 2 針對(duì)傳統(tǒng)線性判別分析法存在的小樣本問題(sss),通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識(shí)別方法人臉識(shí)別中的小樣本問題使線性判別分析算法的類內(nèi)散布矩陣發(fā)生嚴(yán)重退化,導(dǎo)致問題無法求解。本文在人臉識(shí)別小樣本問題的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,利用類間散布矩陣的補(bǔ)空間巧妙地避開類內(nèi)散布矩陣的求逆運(yùn)算,通過訓(xùn)練集每類樣本的樣本數(shù)信息自適應(yīng)改變調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識(shí)別中的小樣本問題。 3 提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數(shù)過高的問題。 Gabor小波對(duì)圖像的光照、尺度變化具有較強(qiáng)魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數(shù)過高的Gabor特征造成應(yīng)用系統(tǒng)的維數(shù)災(zāi)難,為解決Gabor特征的維數(shù)災(zāi)難問題,論文第四章提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,該算法不僅有效地降低了人臉特征向量維數(shù),縮小了人臉特征庫(kù)的規(guī)模,同時(shí)降低了核心算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度,而且具有與傳統(tǒng)Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結(jié)合有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取、自適應(yīng)線性判別分析算法和基于支持向量機(jī)分類策略,提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)的嵌入式人臉識(shí)別和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)支持向量機(jī)通過引入核技巧對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯(cuò)分風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強(qiáng)大的非線性和高維處理能力,而且具有更強(qiáng)的泛化能力。本文研究了支持向量機(jī)的多類分類策略和訓(xùn)練方法,并結(jié)合論文中提出的基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征提取算法、自適應(yīng)線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統(tǒng)的嵌入式ARM平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)。 5 提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案為解決嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)在海量人臉庫(kù)中進(jìn)行識(shí)別的難題,論文提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 客戶機(jī)(嵌入式平臺(tái))完成對(duì)人臉圖像的檢測(cè)、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將提取后的人臉特征數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端,由服務(wù)器在海量人臉庫(kù)中完成人臉識(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)基于客戶機(jī)/服務(wù)器無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 6 結(jié)合我們開發(fā)的基于ARM的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行人臉識(shí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)的思路及應(yīng)該注意的問題雖然嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能很大程度上取決于高效的人臉特征描述和魯棒的人臉識(shí)別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想對(duì)嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點(diǎn)闡述了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合我們自主開發(fā)的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了嵌入式人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的關(guān)鍵技術(shù)問題。 結(jié)合本文提出的算法我們?cè)赑C上完成對(duì)人臉識(shí)別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別、嵌入式人像比對(duì)兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試運(yùn)行效果良好。所提出的人臉識(shí)別算法不僅具有一定的理論參考價(jià)值,而且對(duì)于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、AFR應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)也具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 人臉識(shí)別
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)已成為IT產(chǎn)業(yè)的主流發(fā)展方向之一，在不同應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)中，都涉及到的一個(gè)共性關(guān)鍵技術(shù)是：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)。 本文密切結(jié)合實(shí)際科研項(xiàng)目，采用軟、硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的研究方法，設(shè)計(jì)了一套基于ARM微處理器架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，為應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)者完成了大部分共性的底層設(shè)計(jì)工作，并針對(duì)現(xiàn)代酒店客房管理與控制系統(tǒng)的功能要求，以此平臺(tái)為基礎(chǔ)，開發(fā)了一個(gè)樓層機(jī)控制系統(tǒng)，并成功運(yùn)用于深圳某國(guó)際大酒店的客房控制系統(tǒng)中，驗(yàn)證了本文研發(fā)成果的有效性和推廣應(yīng)用價(jià)值。 論文首先分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，然后研究了基于S3C44BOX開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，分別給出了電源模塊、MCU核心模塊、存儲(chǔ)器模塊、I/O接口模塊、通信接口模塊、調(diào)試以及系統(tǒng)擴(kuò)展接口等主要模塊的設(shè)計(jì)方法和電氣原理圖；使用CPLD實(shí)現(xiàn)了多功能JTAG調(diào)試器，在SDT環(huán)境下完成了硬件調(diào)試工作；研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植技術(shù)，針對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)下載與應(yīng)用，開發(fā)了適用于S3C44BOX的板級(jí)支持包，成功完成了BootRom和VxWorks兩種映像的生成和加載；在論文的最后，研究了本平臺(tái)在酒店客房控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用方法，設(shè)計(jì)其作為樓層機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案，討論了網(wǎng)絡(luò)通信與控制的工作原理，并給出了主要程序的流程圖。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 平臺(tái)設(shè)計(jì)
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