嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件均可裁剪，能滿足應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)得到了廣闊的發(fā)展空間。其中ARM微處理器憑借體積小、功耗低、成本低而性能高等優(yōu)點(diǎn)，己被成功應(yīng)用于移動(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)等諸多嵌入式領(lǐng)域。ARM也逐步成為了嵌入式的代名詞。另外，嵌入式操作系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展目前也已十分豐富，特別是自由免費(fèi)軟件Linux的出現(xiàn)。Linux憑借源碼開放、內(nèi)核可裁減、功能豐富、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，被移植到了多種不同結(jié)構(gòu)的CPU和硬件平臺(tái)上，且得到了大量?jī)?yōu)秀開發(fā)工具軟件的支持。 本論文的目的是建立一個(gè)以ARM為基礎(chǔ)的嵌入式linux系統(tǒng)控制平臺(tái)．本文詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的研究開發(fā)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程。論文首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展概況。再闡述了以AT91RM19200為核心的開發(fā)平臺(tái)的硬件組成，詳細(xì)研究了硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)過程，平臺(tái)的外圍配置包括存儲(chǔ)模塊、串口模塊、 CAN總線模塊、以太網(wǎng)模塊、USB模塊及JTAG調(diào)試模塊、實(shí)時(shí)模塊等多種功能模塊，包括各個(gè)功能模塊的芯片選擇和原理圖，還對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討。再以此硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，詳細(xì)的論述了嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作，如U-BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁減、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動(dòng)程序的編寫等。最后對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行了測(cè)試，通過測(cè)試表明平臺(tái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，性能穩(wěn)定。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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噴油泵是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機(jī)的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測(cè)試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對(duì)提高柴油機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一。基于ARM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個(gè)亮點(diǎn)。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)等諸多優(yōu)異性能，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來(lái)的一種操作系統(tǒng)，它是專為無(wú)MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動(dòng)支持。 本文從噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測(cè)和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)由兩個(gè)模塊組成：以80C196KB單片機(jī)為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機(jī)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機(jī)通過RS232串口接收上位機(jī)的命令并執(zhí)行噴油泵試驗(yàn)臺(tái)的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計(jì)數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機(jī)是整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機(jī)發(fā)送特定的操作命令，完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲(chǔ)，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細(xì)闡述了上位機(jī)的操作系統(tǒng)uCLinux的特點(diǎn)和移植過程。同樣對(duì)上位機(jī)的界面設(shè)計(jì)及運(yùn)行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對(duì)噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計(jì)所包含的三個(gè)主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗(yàn)證實(shí)，本文設(shè)計(jì)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實(shí)用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗(yàn)臺(tái)使用將具有良好的市場(chǎng)潛力。
標(biāo)簽： ARM 處理器 噴油 試驗(yàn)臺(tái)
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是許多重要場(chǎng)所諸如電力、郵電、銀行、交通、商場(chǎng)等需要信息廣泛交流企業(yè)的生產(chǎn)與管理的必備系統(tǒng)。傳統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式一般都需要自己建設(shè)并維護(hù)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，維護(hù)費(fèi)用高，通信距離有限。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，原有的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)日益不能滿足多方面的要求，我們需要實(shí)時(shí)性更高，通信距離更遠(yuǎn)，成本更低的通信方式，本文就此提出了一種基于GPRS的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)是采用了GPRS技術(shù)中的TCP傳輸方式來(lái)傳輸監(jiān)控系統(tǒng)采集的圖像數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)，在維護(hù)成本，通信距離上有了很大的提高，相比傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)性，傳輸速率，可靠性上有了明顯的改善。 本論文分幾個(gè)部分詳細(xì)介紹了課題的研究?jī)?nèi)容。第一部分主要介紹了課題背景和監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷史及各類監(jiān)控系統(tǒng)的比較。第二部分描述了本監(jiān)控系統(tǒng)中遠(yuǎn)程終端硬件系統(tǒng)搭建工作，包括各部分器件的選取以及在S3C4480為核心的開發(fā)板上擴(kuò)展出LM9617接口。第三部分描述了以u(píng)C/OS操作系統(tǒng)為核心的遠(yuǎn)程終端軟件設(shè)計(jì)流程，包括uC/OS操作系統(tǒng)和FAT16文件系統(tǒng)的移植，LCD顯示驅(qū)動(dòng)， Nand-flash底層驅(qū)動(dòng)的編寫等工作。第四部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像采集的具體軟件實(shí)現(xiàn)，包括根據(jù)實(shí)際情況配置CMOS圖像傳感器LM9617的寄存器以及從LM9617中讀取圖像數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)寫入Nand-flash存儲(chǔ)器的具體過程。第五部分詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w軟件實(shí)現(xiàn)，采用的是GPRS企業(yè)公網(wǎng)組網(wǎng)方式，包括遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)和監(jiān)控中心服務(wù)器搭建兩部分工作。遠(yuǎn)程終端程序設(shè)計(jì)包括初始化串口通信，將Nand-flash中的圖像數(shù)據(jù)讀出并通過GPRS模塊GM862發(fā)送到監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心服務(wù)器程序設(shè)計(jì)包括啟動(dòng)建立并啟動(dòng)Socket監(jiān)聽，以及收到連接請(qǐng)求后GPRS通信鏈路的建立。最后分別用TCP和UDP兩種傳輸方式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，證明了GPRS的TCP傳輸方式確實(shí)更適合于監(jiān)控系統(tǒng)。
標(biāo)簽： GPRS ARM 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating)傳感器是近幾年光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，光纖光柵傳感器可以工作在強(qiáng)電磁場(chǎng)、高溫有腐蝕性的以及有爆炸危險(xiǎn)性的惡劣環(huán)境中，且易于將多個(gè)光纖光柵串聯(lián)在一起構(gòu)成光纖光柵陣列，實(shí)現(xiàn)分布式傳感，這是其他傳感元件所不及的。 本文設(shè)計(jì)了光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)可調(diào)諧法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分光路和電路兩部分，在光路部分，研究了光纖光柵解調(diào)技術(shù)，分析和比較了幾種常見的波長(zhǎng)解調(diào)方法，由于F-P腔調(diào)諧范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量，因此決定采用可調(diào)諧F．P腔法進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。對(duì)可調(diào)諧 F-P腔解調(diào)法做了理論分析和研究，并通過Matlab仿真對(duì)影響F-P濾波效果的腔長(zhǎng)和反射率兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在電路部分，首先設(shè)計(jì)整形電路將光電探測(cè)器的輸出信號(hào)整形成矩形脈沖信號(hào)，設(shè)計(jì)了計(jì)算中心波長(zhǎng)的方法，最后搭建了硬件電路來(lái)驗(yàn)證中心波長(zhǎng)的計(jì)算方法。硬件電路以 Philips公司的 LPC2214 為核心處理器。該硬件電路包括電源電路，復(fù)位電路，串口電路，JTAG 調(diào)試接口，數(shù)碼管顯示等。軟件方面，設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件程序和模擬信號(hào)源，最后利用模擬信號(hào)源作為該解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析驗(yàn)證了該解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)的可行性。
標(biāo)簽： ARM 光纖光柵 傳感網(wǎng)絡(luò) 解調(diào)器
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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汽車儀表是駕駛員獲取汽車狀態(tài)信息的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)汽車的安全行駛起著重要的作用。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、微電子和各種現(xiàn)場(chǎng)總線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車電子技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，汽車儀表盤上顯示的信息不斷增加，傳統(tǒng)的機(jī)械式、電氣式組合儀表越來(lái)越無(wú)法滿足使用的需求。特別是隨著汽車GPS導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)的日趨成熟，汽車儀表成為集顯示、控制、通訊、娛樂為一體的汽車綜合信息顯示中心已經(jīng)指日可待。 本文提出并設(shè)計(jì)了一種以ARM器件為CPU，以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的車載儀表盤系統(tǒng)。該儀表盤以嵌入式微處理器為核心，對(duì)汽車的各種信息狀態(tài)，如電池電壓、車速等參數(shù)進(jìn)行采集、處理、顯示和報(bào)警提示，駕駛員根據(jù)報(bào)警提示的結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理，以使汽車安全正常行駛。儀表盤本身作為汽車CAN總線的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，支持CAN通信，可以接收來(lái)自其它CAN節(jié)點(diǎn)的信息并顯示，也可以發(fā)送控制信息至其它CAN節(jié)點(diǎn)。該儀表盤在外型上不同于傳統(tǒng)的汽車儀表，其顯示端使用一個(gè)LCD顯示屏代替原有的顯示設(shè)備，汽車運(yùn)行的所有狀態(tài)信息都在該屏上顯示，但為延續(xù)傳統(tǒng)的操作習(xí)慣，將原來(lái)的車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等用指針顯示的信息在顯示屏上以模擬表的形式顯示。并對(duì)越限工況和各種違規(guī)操作，在顯示屏上以圖形指示燈的形式閃爍顯示并同時(shí)以真人語(yǔ)音進(jìn)行提醒。 本文在簡(jiǎn)要介紹了汽車儀表發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和模式，包括開發(fā)平臺(tái)的搭建、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、圖形顯示界面的開發(fā)和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件、軟件的可裁剪是其最大的特點(diǎn)，因此，增加功能模塊(比如本系統(tǒng)中用到的CAN通信模塊、音頻輸出模塊等)是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，所以本文重點(diǎn)之一是放在驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)上。同時(shí)，作為信息顯示中心，信息顯示要求及時(shí)、準(zhǔn)確、有美感，因此，圖形界面的開發(fā)也是重點(diǎn)之一。 本課題所設(shè)計(jì)的汽車儀表，作為綜合信息顯示中心的一個(gè)雛形，可以方便地?cái)U(kuò)展GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車后視攝像系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等模塊，相信進(jìn)一步的研究和開發(fā)，汽車綜合信息顯示中心將成為未來(lái)汽車上重要的一部分。
上傳時(shí)間： 2013-06-13
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序4部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。其廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域、消費(fèi)電子產(chǎn)品等行業(yè)，已成為現(xiàn)代電子領(lǐng)域的重要研究方向之一。而隨著電子技術(shù)，多媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也正在向嵌入式，數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)充分利用大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)的科技成果，實(shí)現(xiàn)體積小巧，性能穩(wěn)定，通訊便利的監(jiān)控產(chǎn)品。本項(xiàng)的目的正是建立一個(gè)完整的基于 ARM9 核心處理器和嵌入式 Linux 操作系統(tǒng)的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 本項(xiàng)目是在 ARM 微處理器平臺(tái)上，移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并完成視頻采集、壓縮、傳輸任務(wù)。系統(tǒng)采用 ARM 微處理器 AT91RM9200作為主處理器，以視頻采集芯片 ADV7181 作為視頻采集設(shè)備，用 H.263視頻壓縮協(xié)議對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，最后通過中興通信公司 MG815+CDMA通信模塊傳輸?shù)椒?wù)器上。 本論文主要分成五個(gè)章節(jié)： 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點(diǎn)和當(dāng)前的發(fā)展概況，然后說(shuō)明了本文的課題背景及意義； 第二章:描述了硬件開發(fā)平臺(tái)。本系統(tǒng)采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺(tái)，并擴(kuò)展了以視頻采集模塊和CDMA無(wú)線傳輸模塊； 第三章:描述了本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺(tái)，包括嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作，如 U-Boot 的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作等； 第四章:首先論述了本系統(tǒng)中的難點(diǎn) FIFO 設(shè)備的驅(qū)動(dòng)編寫，隨后在對(duì)H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎(chǔ)上針對(duì)塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)給出了一種改進(jìn)的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法，并且通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，經(jīng)算法改進(jìn)優(yōu)化的新菱形算法優(yōu)于原先的三步搜索法； 第五章:得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成了視頻數(shù)據(jù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
標(biāo)簽： LINUX ARM 嵌入式 無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著電力電子器件及其它非線性負(fù)荷在電網(wǎng)中大量的投入使用，致使電網(wǎng)的非線性、不穩(wěn)定性和不對(duì)稱性日趨嚴(yán)重。通過對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄和分析，可以為改善電能質(zhì)量、制定有關(guān)電能質(zhì)量的治理措施以及確定治理裝置的技術(shù)參數(shù)提供必要的依據(jù)。 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟/硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它正逐步成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器、通信設(shè)備、消費(fèi)電子等各個(gè)方面。隨著信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)必將更加廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。 本文將電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與基于ARM技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)基于ARM技術(shù)的嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量指標(biāo)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。 論文介紹了電能質(zhì)量的概念，電能質(zhì)量問題的危害及電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的重要意義，分析了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)介紹了電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其測(cè)量原理。重點(diǎn)闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、組成，分析了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核的調(diào)度機(jī)制，完成其在ARM處理器上的移植，構(gòu)建電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的嵌入式軟/硬件開發(fā)平臺(tái)；在此平臺(tái)上詳細(xì)設(shè)計(jì)了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件電路，提出嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體方案，詳細(xì)說(shuō)明了在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ下的軟件開發(fā)方法。
標(biāo)簽： ARM 技術(shù)的嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-26
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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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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
上傳用戶：我們的船長(zhǎng)
隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，能夠獨(dú)立工作的溫度檢測(cè)和顯示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較差，溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度較低，而且大多采用有線方式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，這不利于應(yīng)用的擴(kuò)展。近年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)和無(wú)線通信技術(shù)(特別是短消息業(yè)務(wù))受到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。本文提出了一種將帶有I2C總線的ARM嵌入式微處理器和短消息業(yè)務(wù)(SMS)用于溫度檢測(cè)系統(tǒng)中的方法，實(shí)現(xiàn)了溫度的多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。采用以ARM微處理器LPC2290芯片為核心的嵌入式工控板，通過對(duì)Benq無(wú)線通信模塊M22的控制，接收并識(shí)別監(jiān)測(cè)中心發(fā)過來(lái)的短消息內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度的采集及顯示；采用八個(gè)帶有I2C總線接口的數(shù)字溫度傳感器LM75，組成八點(diǎn)溫度采集電路：利用帶有I2C總線接口的LED驅(qū)動(dòng)器件ZLG7290及共陰式數(shù)碼管為溫度顯示電路，保證了溫度測(cè)量的精度和準(zhǔn)確度。 (2)多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了軟件設(shè)計(jì)的總體思路，并以ADS1.2為集成開發(fā)環(huán)境，將μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的相關(guān)代碼移植到LPC2290中；采用分層體系思想，使用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫程序，結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理、信號(hào)量等機(jī)制，并調(diào)用相關(guān)的應(yīng)用程序接口函數(shù)(API函數(shù))，設(shè)計(jì)了包括溫度采集、溫度顯示、短消息接收與發(fā)送等多個(gè)子程序。 (3)監(jiān)測(cè)中心軟件設(shè)計(jì)。為了增強(qiáng)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)管理功能，使用Visual C++6.0及ADO數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)編寫了監(jiān)測(cè)中心軟件人機(jī)交互界面，通過串口使另一M22無(wú)線通信模塊同監(jiān)測(cè)中心上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)了在PC機(jī)上發(fā)送短消息指令對(duì)下位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中以便分析處理。 嵌入式技術(shù)和短消息業(yè)務(wù)在一定程度上提高了多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度、可靠性、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性，對(duì)改進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制方式和數(shù)據(jù)傳輸方式有一定的意義，也為對(duì)嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARM 多點(diǎn) 溫度監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-08
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本智能玩具小汽車以AT89C51單片機(jī)作為控制核心，其外圍電路包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電源供電模塊、障礙物檢測(cè)模塊、防盜報(bào)警模塊、搖控控制模塊、LCD顯示模塊。其中使用使用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L9110，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)功能。使用9V/1000mA的蓄電池通過7805來(lái)降壓給系統(tǒng)供電。通過由555集成電路與紅外對(duì)管組成的紅外紅外線障礙物檢測(cè)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的檢測(cè)。通過人體熱釋電紅外線傳感器LHI778，紅外信號(hào)處理芯片PS202以及模擬狗叫聲集成電路KD5608實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警功能。采用兩片AT89C2051作為搖控信號(hào)發(fā)射和接收處理，處理后的信號(hào)傳送給控制中心，以實(shí)現(xiàn)搖控控制的功能。利用LCD顯示模塊LM016l實(shí)現(xiàn)顯示功能。
標(biāo)簽： 智能小車
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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