本課題設計和完成了一套基于DSP+FPGA結構的小波變換實時圖像處理系統。采用小波算法對圖像進行邊緣提取、圖像增強、圖像融合等處理,并在ADSP-BF535上實現了小波算法,分析了其運行小波算法的性能。圖像處理的數據量比較大,而且運算比較復雜,DSP的特殊結構和性能很好地滿足了系統實現的需要,而FPGA的高速性和靈活性也滿足了系統實時性和穩定性的需要,所以采用DSP+FPGA來實現圖像處理系統是可靠的,也是可行的。系統的硬件設計以DSP和FPGA為平臺,DSP實現算法、管理系統運行、并實現了系統的自啟動;FPGA實現一些接口、時序控制等,簡化了外圍電路,提高了系統的可靠性。結果表明,在ADSP-BF535上實現小波算法,效果良好,而且滿足系統實時性的要求。最后,總結了系統的設計和調試經驗,對調試時遇到的一些問題進行了分析。
上傳時間: 2013-04-24
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使用的LCD、單片機開發提取字摸的軟件。
標簽: 字模
上傳時間: 2013-06-06
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刀具狀態的精確監測是保證金屬切削加工過程順利進行的關鍵,因此研制準確、可靠且成本低廉的刀具狀態監測系統一直是研究人員所追求的目標。在眾多刀具狀態監測方法中,聲發射監測技術,以其信號直接來源于切削區,具有靈敏度高、響應快,能有效避開低頻干擾等優點,非常適用于刀具狀態監測。 圍繞如何獲取高信噪比的刀具狀態信號特征,擬結合嵌入式技術,構建準確、穩定、低成本的實時刀具狀態監測與辨識系統。給出了基于ARM& WinCE平臺的刀具狀態監測系統數據處理平臺軟硬件初步解決方案。作為課題的前期研究本文主要進行了以下工作: (1)分析了聲發射信號與刀具磨損狀態的相關性,驗證了利用聲發射信號進行刀具狀態監測的可行性; (2)確定刀具狀態監測系統的整體方案,包括系統整體架構、軟硬件設計方案。ARM& WinCE構成本系統的數據處理與顯示平臺,EVC為圖形界面應用程序開發工具; (3)構建了數據處理與顯示平臺。選用MagicARM2410實驗開發平臺,簡化了硬件設計;根據系統的功能需求,進行ARM平臺的接口設計、操作系統和必要的驅動程序的剪裁及移植; (4)完成了數據處理與顯示應用軟件設計。系統軟件包括界面模塊、數據管理模塊、數據處理模塊、圖形及結果顯示模塊、參數設置模塊等,其中數據處理模塊主要包括小波消噪、小波包分解特征提取等算法; (5)實現了ARM& WinCE平臺與PC機的實時可靠通訊。
上傳時間: 2013-04-24
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GPS技術自從被用于民用之后就在各行業中得到了廣泛的應用,用途不同的GPS設備層出不窮。隨著社會的發展,個人對便攜式定位產品的需求日益旺盛,另一方面,計算機技術和嵌入式技術的飛速發展,個人手持式設備的功能日益強大,在手持式設備中擴展GPS功能具有良好的市場前景。 本課題選擇ARM9平臺為系統硬件基礎,嵌入式Linux為操作系統,并采用Trolltech公司Qt/Embedded為應用程序開發平臺,研究可用于手持終端設備的GPS定位系統的嵌入式實現方案。 本文在參閱了大量國內外相關資料的基礎上,首先從GPS定位系統應用現狀出發,闡述了課題研究意義和主要研究內容。然后介紹了GPS定位系統的組成和基本定位原理。接著,詳細介紹了GPS定位系統硬件開發平臺的搭建,包括開發板的系統資源、GPS模塊性能指標和NMEA-0183格式導航電文。緊接著介紹了GPS定位系統軟件開發平臺的搭建方法,分析了Bootloader的啟動過程、嵌入式Linux的特點以及內核的移植和根文件系統的創建過程,以及QT/Embedded和相關工具的配置。在完成上述工作之后,完成了GPS定位數據的提取,制作了可用于GPS定位的地圖并編寫圖形軟件,最后,將程序移植到開發板上運行及調試。 在文章的最后,給出了程序運行的結果,分析了GPS定位誤差的來源以及減小誤差的方法。在總結本課題完成的工作之后,分析了系統的問題和不足,以及日后相應的改進工作。
上傳時間: 2013-07-06
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臭氧(O3)作為一種無污染的強氧化劑,已在醫學、衛生、食品、飼養業、養殖業、化工生產、大氣凈化、污水處理和飲用水殺菌消毒等行業廣泛應用,取得了顯著效果,其應用規模也越來越大。在使用中,如果臭氧濃度過高會加大設備造價同時對人體有危害,臭氧濃度太小又難以收到滿意效果。因此在很多場合必須嚴格控制臭氧的濃度,以便達到既能殺菌消毒,又不危害人體健康的目的。目前,臭氧檢測的方法分為兩類,一類是采樣后實驗室分析,首先進行環境空氣的樣品采集,然后拿到實驗室利用化學方法進行分析;一類是自動監測儀器法,利用臭氧自動監測儀進行環境空氣中臭氧濃度的測定。然而在對臭氧消毒后空氣中臭氧濃度檢測的過程中,以上兩種方法具有檢測周期長、操作步驟復雜、設備體積大、不便于攜帶等缺點。因此設計一種檢測方法簡單、體積小、重量輕、低功耗、智能化程度高的便攜式臭氧濃度檢測儀具有一定的現實意義。 在硬件設計上,首先,為了完成臭氧濃度信號的提取,對臭氧傳感器進行了精心的選擇;其次,為了保證傳感器穩定可靠的工作,重點設計了恒電位儀電路,同時為了滿足后續A/D檢測精度的要求,對檢測到的電壓信號進行了調理;最后,為了實現系統的基本功能,以ARM微處理器LPC2210為核心搭建了系統的硬件平臺。 在軟件設計上,為了提高系統的智能化程度,引入了μC/OS-Ⅱ操作系統。同時為了減少系統功耗盡量縮短CPU的運行時間。當儀器無人操作一段時間后,系統會自動關閉一部分外圍器件并且使微處理器處于掉電狀態以減少功耗。 在操作的可靠性方面,設計了一鍵開機功能;同時為了延長電池的使用壽命,設計了電源智能管理模塊。
上傳時間: 2013-05-21
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隨著國民經濟的快速發展,我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時,對變電站及電網的安全和穩定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災害造成了電力設施及輸電線路的重大損失,嚴重危害了電網的正常工作,影響了人民的正常生活和工廠的正常運行。電力部門需要一種能夠實時監控變電站設備的監控系統,第一時間監測到電力設備的損壞和人為因素的破壞,迅速做出處理,將損失減小到最低值。隨著電力部門網路化的全面普及,各個變電站有了相應的通訊網絡,使得監控系統網絡傳輸成為可能。 課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內核精簡、性能強悍、源碼開放及開發成本低的操作系統,設計和實現了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統的變電站監控系統,實現了對變電站設備的實時視頻監控、紅外線監測和煙霧火災探測等功能。系統硬件采用模塊化設計,主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器,設計了外圍接口電路和其它外圍設備電路;視頻監控模塊采用OV511系列USB攝像頭進行圖像采集;紅外線防盜監測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設計了報警電路;煙霧火災探測模塊采用Motorola公司生產的離子型煙霧檢測芯片MC14468,設計了監測電路。系統軟件開發分兩層,下層軟件開發構建了交叉編譯環境,移植了嵌入式Linux操作系統并利用Video4Linux API庫函數接口完成了視頻圖像采集程序的設計,同時對攝像頭驅動程序進行了提取和編譯;上層軟件開發實現了對采集的視頻數據在網絡中傳輸,使用Visual C++設計了客戶端監控應用界面,實現人機交互,并對所采集視頻圖像進行了最優化處理。 課題針對現有監控系統存在的不足進行改進,集視頻監控、紅外線防盜監測和火災報警等功能于一體,充分發揮嵌入式系統和計算機網絡的優勢,設計出了功能豐富,性能優良的變電站監控系統。提高了變電站運行和維護的安全性及可靠性,并逐步實現了電網的可視化監控和調度,使電網調控運行更為安全、可靠。
上傳時間: 2013-04-24
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大氣能見度(Visibility)是反映大氣透明度的一個指標,是氣象觀測的常規項目,它對航海、航空、陸上交通以及軍事活動等都有重要影響。目前國內能見度儀,特別是適用于海洋惡劣環境中的便攜式、高精度的能見度儀較少,需要研制適合海上測量的能見度儀。 在系統闡述大氣能見度檢測理論依據的基礎上,研究了能見度檢測系統的關鍵技術,主要包括光源的穩定性、微弱信號的相敏檢測技術及信號的抗干擾技術等。本系統由發射模塊、接收模塊、信號處理模塊及電源模塊等組成。設計了發射模塊和接收模塊的光學系統,并進行了發射光源的調制設計、接收模塊中的光電轉換電路、放大電路、帶通濾波電路的設計及信號的鎖相放大電路的設計等。大氣能見度測量屬于微弱信號檢測技術,在海上更容易受到外界自然光及其它環境因素的干擾,因此濾除各種干擾,提取有用的微弱信號是本設計的核心。本文重點研究了光敏檢測技術和適合于微弱信號檢測的鎖相放大技術,設計了以OPT101為核心的光敏檢測電路,有效提高了電路的靈敏度和抗干擾,簡化了設計;設計了以平衡調制解調芯片AD630為核心的鎖相放大電路和由雙D觸發器SN74HCT74及單穩態觸發器M74HC4538B1R組成的移相電路,實驗證明,在較大的噪聲背景下,該電路可以有效地提取出反映能見度變化的有用信號。鎖相放大后的直流信號,經AD處理后輸入到微處理器ARM中,經過理論運算最后得到能見度值。為了保證系統工作的穩定性,特別是海上惡劣環境,對系統進行了防鹽、霧、水的設計,如對鏡頭進行鍍膜、對PCB板進行了三防處理等。 最后進行了能見度儀樣機的研制。
上傳時間: 2013-04-24
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永磁同步電機(PMSM)是一種性能優越、應用前景廣闊的電機。永磁同步電機調速系統是以永磁同步電機為控制對象,采用變壓變頻技術對電機進行調速的控制系統。因其具有能耗低、可靠性高、控制精確等優點,在許多領域得到廣泛的應用。然而,轉子無阻尼繞組的PMSM的采用變頻技術開環運行時,系統不太穩定,電機效率有所下降,轉子溫升高,易造成釹鐵硼永磁體退磁,危及電機安全運行,有時甚至還會出現失步現象,系統無法運行。PMSM控制系統穩定運行控制都是建立在閉環控制基礎之上的,因此如何獲取轉子位置和速度信號是整個系統中相當重要的一個環節。當前,在大多數調速驅動系統中,最常用的方法是在轉子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統的成本,降低了系統的可靠性和耐用性。因此,在一些特殊及控制精度要求不很高的場合,無傳感器控制將會得到廣泛的應用。它通過測量電動機的電流、電壓等可測量的物理量,通過特定的觀測器策略估算轉子位置,提取永磁轉子的位置和速度信息,完成閉環控制。本文以無位置傳感器PMSM控制系統作為研究對象,介紹了永磁同步電機的結構及其數學模型,詳細地闡述了空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術的理論基礎及其波形的產生機制,并對閉環控制策略進行了研究。鑒于數字信號處理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和豐富的外設資源,使用該芯片設計了控制系統的硬件系統和軟件系統,通過對整個控制系統的試驗調試,實現了永磁同步電機的無位置傳感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步電機的仿真數學模型,并根據空間矢量脈寬調制的工作原理,構建了永磁同步電機調速控制系統的仿真模型。系統采用αβ定子靜止坐標系下的數學模型,依據滑模變結構控制原理,對永磁電機的轉子位置角θe和轉速ωe進行實時在線估算,不斷修正估算位置^θe,控制定子旋轉磁場與轉子磁場垂直并保持與轉子同步旋轉,實現電機的閉環調速運行。理論分析和仿真結果表明,所提出的永磁同步電機無傳感器控制方法具有較強的魯棒性和令人滿意的性能。
上傳時間: 2013-04-24
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人臉識別技術作為生物識別技術之一,是模式識別在圖像領域中的具體運用,其應用前景非常廣闊,可以應用到身份證件的鑒別、自動門禁控制系統、銀行取款機、家庭安全,圖片檢索等領域。 人臉識別系統主要分為人臉檢測定位,特征提取和人臉分類三部分。人臉的檢測和定位,即從輸入的圖像中找到人臉及人臉存在的位置,并將人臉從背景中分離出來。在特征提取部分,先對原始人臉數據進行特征提取,之后原始數據由維數較少的有效特征數據表示并存儲在數據庫中,接下來進行人臉分類,在識別待測人臉圖像時,將待測圖像的特征數據與數據庫中存儲數據相比對,判斷是否為庫中的某一人,從而實現自動識別人臉的目的。 在過去的十年里,人臉識別技術一直是圖像處理領域里具有挑戰性的課題,隨著研究的深入,許多人臉檢測及識別算法被提出來。其中基于主成分分析的Eigenface的算法及其變形已經成為測試人臉識別系統性能的基準算法;同時Adaboost人臉檢測算法,在PC上基本可以達到實時,在嵌入式產品廣泛應用的今天,只有讓人臉識別算法在嵌入式平臺上實現,才能獲得更廣闊的應用,本文研究了在嵌入式平臺上Adaboost人臉檢測算法的性能。 嵌入式是后PC時代的一個亮點,目前已經應用在社會生活的方方面面。嵌入式產品的開發平臺分為包括很多,如:DSP,ARM,PowerPC等等。本文采用的ARM9作為嵌入式開發平臺,研究人臉識別在ARM平臺的性能,為實用的嵌入式人臉識別系統的設計提供參考。 本文從PC平臺的軟件實現入手,分別實現了PC平臺下的AdaBoost人臉檢測算法和PCA人臉識別算法,分析了現象及結果,接下來搭建了基于ARM嵌入式系統的硬件平臺,對AdaBoost人臉檢測算法進行了硬件平臺的移植,并得出相應實驗效果。
上傳時間: 2013-05-31
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論文通過分析國內外數字水印的發展現狀,針對目前市場上假冒偽劣商品泛濫的實際問題,介紹了一種基于ARM9(S3C2410X)的數字水印商標檢測儀的設計。 為了選擇魯棒性好的數字水印提取算法,論文介紹了用MATLAB對離散余弦變換、小波變換和基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法的仿真過程,包括三種檢測算法在無噪聲且無攻擊、有噪聲、濾波以及RST攻擊(旋轉、放縮、平移)等情況。通過仿真結果的對比,最后選擇了基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法作為商標檢測儀數字水印的提取算法。 在商標檢測儀的軟硬件實現過程中,論文首先介紹了檢測儀的硬件設計,包括ARM9處理芯片及其外圍擴展電路,采集設備,人機接口等部分。然后研究了基于ARM9的關于Bootload啟動代碼的引導以及Linux操作系統的移植,并建立了嵌入式交叉編譯環境,為檢測儀的設計和研究構建了一個良好的平臺。在軟件設計方面,主要介紹了用C語言實現基于主要特征方向向量的DCT和DWT相結合的算法,其中包括小波變換、離散余弦變換、Zigzag排列和相關檢測程序等,另外,論文還對數字水印商標檢測儀的圖像采集、人機交互、終端顯示等程序的設計方法進行了論述。
上傳時間: 2013-07-02
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