隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，流媒體技術(shù)的產(chǎn)生滿足了人們快速獲取多媒體信息的需求。它基于RTP/RTCP協(xié)議，運用流式傳輸技術(shù)，可以使人們在最短的時間內(nèi)獲得想要的多媒體資訊。流媒體技術(shù)可廣泛應(yīng)用于視頻播放、視頻會議、遠程教育等。嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前研究的另一個熱點。它具有低功耗、體積小、集成度高和專用性強等特點。嵌入式系統(tǒng)早期主要應(yīng)用于軍事及航空航天領(lǐng)域，隨著工nternet的發(fā)展，新型的嵌入式系統(tǒng)正朝著信息家電IA(InformationAppliance)和3C(Computer、Commtlnication&Consumer)產(chǎn)品方向發(fā)展。 因此，基于嵌入式設(shè)備的流媒體傳輸就是一個非常有意義的研究方向。本文基于南京某公司的實際產(chǎn)品項目“電梯多媒體項目”，將流媒體技術(shù)與嵌入式設(shè)備相結(jié)合，應(yīng)用于電梯之中，使多媒體資訊的傳播無處不在。 本文首先研究了流媒體傳輸?shù)南嚓P(guān)技術(shù)。深入研究了用于流媒體傳輸?shù)膶崟r傳輸與控制協(xié)議RTP/RTCP，掌握其結(jié)構(gòu)與規(guī)則；研究了實時傳輸QoS控制技術(shù)，分析現(xiàn)有的一些網(wǎng)絡(luò)傳輸控制方法，分析了流媒體與嵌入式系統(tǒng)的特點。 本文然后詳細分析了基于窗口的擁塞控制方法和基于速率的擁塞控制方法的原理和適用范圍，并改進了其中基于發(fā)送端速率控制的擁塞控制方法，設(shè)計了一種基于接收端緩存和發(fā)送端速率控制相結(jié)合的流媒體傳輸控制方法。通過對接收端緩存剩余空間臨界點的設(shè)置與監(jiān)控，來輔助調(diào)節(jié)發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率。它既可以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，又可以提高流媒體的傳輸質(zhì)量。 本文最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，分析了網(wǎng)絡(luò)上開源的RTP/RTCP實現(xiàn)庫JRTPLIB，并結(jié)合本文實際需要，對RTCP中RR分組的結(jié)構(gòu)做了修改，以此為基礎(chǔ)設(shè)計了一個系統(tǒng)，實現(xiàn)本文所改進的用于ARM流媒體傳輸控制的方法。
上傳時間： 2013-07-06
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隨著計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)技術(shù)的不斷融合，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。本文以嵌入式系統(tǒng)開發(fā)為背景，研究基于ARM和μC/OS-II的嵌入式系統(tǒng)及其在加密解密模塊中的應(yīng)用。 本文在介紹了嵌入式系統(tǒng)和硬件實現(xiàn)Rijndael算法的研究現(xiàn)狀之后，簡要概述了Rijndael加密算法的結(jié)構(gòu)、輪變換、密鑰擴展和該加密模塊選用Rijndael算法的原因以及ARM系列微處理器選型和S3C44BOX芯片體系結(jié)構(gòu)、開發(fā)板平臺的選擇和板上主體硬件電路等相關(guān)內(nèi)容。 在深入地研究了Rijndael加密算法之后以及根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的一般要求，本文設(shè)計了一個基于ARM和μC/OS-II的嵌入式加密模塊。該加密模塊采用了32位高性能ARM微處理器S3C44BOX為硬件核心，并以嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II為軟件平臺，在ARM ADS1.2環(huán)境下進行系統(tǒng)軟件開發(fā)。該加密模塊充分地利用了ARM微處理器性能高、功耗低和成本低的優(yōu)勢以及發(fā)揮了μC/OS-II可移植性好、穩(wěn)定性和可靠性高的優(yōu)點。 本文重點論述了嵌入式加密模塊BootLoader文件的裝載、I/O端口初始化、基于S3C44BOX微處理器的μC/OS-II移植及應(yīng)用軟件部分中任務(wù)和模塊的流程設(shè)計。在該加密模塊應(yīng)用軟件設(shè)計部分中，對各個任務(wù)的創(chuàng)建、定義、優(yōu)先級設(shè)置和事件的定義、對文件的操作進行了設(shè)計，并且按照系統(tǒng)軟件設(shè)計的流程描述了模塊所有任務(wù)和部分子模塊的功能。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 加密系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-24
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在利益的驅(qū)使下，超限運輸在世界各地已成為了普遍現(xiàn)象。這給國家?guī)砹酥T多經(jīng)濟和社會問題。實踐證明動態(tài)稱重系統(tǒng)（WIM）能有效地抑制超限運輸，但同時也存在部分問題，這些問題的解決有賴于國家相關(guān)法規(guī)的出臺，也有賴于關(guān)鍵測量設(shè)備（WIM系統(tǒng)）性能的提高。 由于應(yīng)變式稱重傳感器容易受到各種環(huán)境干擾，對環(huán)境適應(yīng)性差，課題采用光纖Bragg光柵傳感器(FBG)作為稱重傳感器，它具有很強的抗干擾性，利于提高系統(tǒng)測量精度。使用光纖傳感器的關(guān)鍵是波長解調(diào)技術(shù)，本文在比較了幾種常見解調(diào)技術(shù)的前提下，結(jié)合課題的實際情況選用了基于F-P腔可調(diào)諧濾波解調(diào)方法，文章在分析該解調(diào)方法原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了解調(diào)器中的各個硬件電路模塊；此外，為了提高數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)男剩恼逻€對數(shù)據(jù)緩沖電路進行了設(shè)計，在電路中引入了換體存儲及DMA傳輸技術(shù)。 鑒于動態(tài)稱重信號為短歷程信號并且包含各種各樣的噪聲，稱重算法的研究也是本課題要解決的重要內(nèi)容。本文在分析了稱臺振動及已有先驗知識的基礎(chǔ)上，將小波分析、LM非線性擬合算法及殘差分析相結(jié)合應(yīng)用在動態(tài)稱重系統(tǒng)中，為了驗證算法的有效性，利用MATLAB對實測數(shù)據(jù)進行了仿真分析，結(jié)果表明該算法能夠提高測量精度。 提高動態(tài)稱重系統(tǒng)性能指標(biāo)的另一方面是提高系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。課題采用的核心硬件為Xscale ARM平臺，處理器時鐘可高達400MHz；軟件上采用了多用戶、多任務(wù)的Linux操作系統(tǒng)平臺。文章對操作系統(tǒng)linux2.6進行了合適的配置，成功地將它移植到了課題的ARM平臺上，并且在此操作系統(tǒng)上設(shè)計了基于MiniGUI的人機交互界面及波長解調(diào)和數(shù)據(jù)緩沖電路的驅(qū)動程序。
標(biāo)簽： ARM 光纖傳感技術(shù) 動態(tài)稱重 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-07-26
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變電站電壓無功綜合控制是通過自動調(diào)節(jié)有載變壓器的分接頭和投切并聯(lián)補償電容器組來實現(xiàn)的，它是確保電壓質(zhì)量和無功平衡、提高供電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟性的重要措施。采用九區(qū)圖控制策略的電壓無功綜合控制，實際運行時存在著頻繁調(diào)節(jié)變壓器分接頭和投切電容器組的缺陷，甚至可能會出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。 本文針對上述不足，根據(jù)有功功率和無功功率的負荷預(yù)測曲線，以降損收益最大為適配值函數(shù)，以電壓約束、電氣極限約束和控制約束為約束條件，提出了一種改進的禁忌搜索算法。引入最低收益閾值來限制調(diào)節(jié)次數(shù)的增加，在此基礎(chǔ)上建議了一種確定最佳調(diào)整次數(shù)的方法。還建議了一種有約束線性最小二乘算法，基于變電站內(nèi)的量測數(shù)據(jù)以及變壓器的參數(shù)來估計系統(tǒng)電壓和系統(tǒng)阻抗參數(shù)。算例結(jié)果表明建議的方法是可行的，并且具有可以有效地減少調(diào)節(jié)次數(shù)的特點。基于ARM的LPC2292微控制器和嵌入式實時操作系統(tǒng)(μC/OS-II)，采用ADS1.2開發(fā)工具進行編程，實現(xiàn)了變電站內(nèi)電壓無功綜合控制功能。軟件模塊開發(fā)主要包括：嵌入式實時操作系統(tǒng)(μC/OS-II)和圖形用戶界面GUI移植，數(shù)據(jù)讀取任務(wù)，數(shù)據(jù)處理任務(wù)，電壓無功控制任務(wù)，基于GPRS/CDMA的通訊任務(wù)、鍵盤掃描和液晶顯示任務(wù)等。采用信號發(fā)生器產(chǎn)生電能信號，采用繼電器的動作模擬變壓器分接頭檔位的調(diào)節(jié)和電容器組的投切，構(gòu)建了一個變電站內(nèi)的電壓無功控制模擬測試臺，對提出的設(shè)計方案進行了全面的功能測試，測試結(jié)果表明提出的設(shè)計方案是可行的。
上傳時間： 2013-04-24
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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，對汽車的安全行駛起著重要的作用。近年來，隨著計算機、微電子和各種現(xiàn)場總線通信技術(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)的機械式、電氣式組合儀表越來越無法滿足使用的需求。特別是隨著汽車GPS導(dǎo)航、自動駕駛等新技術(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，對汽車的各種信息狀態(tài)，如電池電壓、車速等參數(shù)進行采集、處理、顯示和報警提示，駕駛員根據(jù)報警提示的結(jié)果進行相應(yīng)的處理，以使汽車安全正常行駛。儀表盤本身作為汽車CAN總線的一個節(jié)點，支持CAN通信，可以接收來自其它CAN節(jié)點的信息并顯示，也可以發(fā)送控制信息至其它CAN節(jié)點。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LCD顯示屏代替原有的顯示設(shè)備，汽車運行的所有狀態(tài)信息都在該屏上顯示，但為延續(xù)傳統(tǒng)的操作習(xí)慣，將原來的車速、發(fā)動機轉(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以真人語音進行提醒。 本文在簡要介紹了汽車儀表發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，重點論述了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和模式，包括開發(fā)平臺的搭建、驅(qū)動程序的開發(fā)、圖形顯示界面的開發(fā)和應(yīng)用程序的設(shè)計。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中，硬件、軟件的可裁剪是其最大的特點，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)計中的一個重點和難點，所以本文重點之一是放在驅(qū)動模塊的設(shè)計上。同時，作為信息顯示中心，信息顯示要求及時、準(zhǔn)確、有美感，因此，圖形界面的開發(fā)也是重點之一。 本課題所設(shè)計的汽車儀表，作為綜合信息顯示中心的一個雛形，可以方便地擴展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，相信進一步的研究和開發(fā)，汽車綜合信息顯示中心將成為未來汽車上重要的一部分。
上傳時間： 2013-06-13
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隨著社會的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為日常生產(chǎn)生活中的重要輔助設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)正逐步由模擬化走向數(shù)字化，隨著視頻壓縮技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)新一代的基于計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體MPEG-4壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為整個行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。人們有時會采用DSP與MPEG-4算法結(jié)合的方案來實現(xiàn)，也有的部門采用了片上系統(tǒng)(SOC)，但這些不但編程極度復(fù)雜，而且成本也過高。本文提出并研究設(shè)計了一種基于ARM微處理器S3C2410、MPEG-4專用壓縮芯片MPG440、以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，不僅開發(fā)便捷、成本低廉，而且實時性較好，適應(yīng)范圍廣。 首先，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，系統(tǒng)的整體架構(gòu)分為攝像頭、云臺控制器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器以及客戶端PC機等四大部分。 第二，以三星公司的S3C2410芯片和DAVICOM公司的DM9000以太網(wǎng)接口芯片為硬件核心，對整個系統(tǒng)進行了模塊化的硬件電路的設(shè)計。根據(jù)S3C2410的特點及系統(tǒng)整體需求，完成了電源復(fù)位模塊、晶振模塊、存儲器接口模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)接口模塊、云臺控制模塊等的硬件選型與電路連接。其中，在云臺控制模塊等的電路設(shè)計中充分體現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計的技巧，并重點對網(wǎng)絡(luò)接口部分和視頻數(shù)據(jù)處理部分進行了詳細的硬件設(shè)計與說明。闡述了整個系統(tǒng)的工作流程。 第三，從應(yīng)用需求出發(fā)，選擇嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為本系統(tǒng)的軟件平臺，搭建了交叉式的開發(fā)環(huán)境，對bootloader進行了選擇，并給出了加載步驟。完成了對嵌入式Linux內(nèi)核的選擇及移植。 第四，采用基于任務(wù)的設(shè)計方法對服務(wù)器端的軟件進行了總體設(shè)計，主要包括共用程序庫、config配置文件、日志文件以及多個任務(wù)等。并對運行于客戶端的軟件設(shè)計進行了簡要說明。 第五，由于數(shù)字視頻傳輸?shù)膶崟r性能和通過網(wǎng)絡(luò)傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質(zhì)量在本系統(tǒng)中至關(guān)重要，所以本文對傳輸信道和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行了優(yōu)化選擇，并詳細闡述了IP組播技術(shù)、流媒體傳輸協(xié)議等在圖像傳輸過程中的具體應(yīng)用。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)視頻
上傳時間： 2013-04-24
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嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(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，用于實現(xiàn)對其它設(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，實現(xiàn)體積小巧，性能穩(wěn)定，通訊便利的監(jiān)控產(chǎn)品。本項的目的正是建立一個完整的基于 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)。 本項目是在 ARM 微處理器平臺上，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)議對視頻數(shù)據(jù)進行壓縮，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章節(jié)： 第一章:首先介紹ARM和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點和當(dāng)前的發(fā)展概況，然后說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。本系統(tǒng)采用了 ALTMEL 的AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺，并擴展了以視頻采集模塊和CDMA無線傳輸模塊； 第三章:描述了本系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，包括嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺需要完成的工作，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 FIFO 設(shè)備的驅(qū)動編寫，隨后在對H.263視頻壓縮編碼敘述的基礎(chǔ)上針對塊匹配運動估計給出了一種改進的菱形搜索算法代替原有的三步搜索法，并且通過實驗結(jié)果證明，經(jīng)算法改進優(yōu)化的新菱形算法優(yōu)于原先的三步搜索法； 第五章:得出了實驗結(jié)果，完成了視頻數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
標(biāo)簽： LINUX ARM 嵌入式 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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大氣激光通信是指以激光光波作為載體，大氣作為傳輸介質(zhì)的光通信系統(tǒng)。在空間大氣激光通信中，由于大氣的散射、吸收，大氣湍流等作用，在激光接收端就會出現(xiàn)光斑抖動、相位起伏等現(xiàn)象，因此研究一種適合在高速率、弱信號條件下處理技術(shù)，保證激光信號的誤碼率是有著十分重要的意義。 本文研究了一種基于嵌入式微處理器系統(tǒng)的大氣激光信號處理方法。文章從空間激光發(fā)展現(xiàn)狀及信道環(huán)境出發(fā)，提出了一種采用ARM微處理控制器并在控制器上移植實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，運用浮動閾值算法來減小大氣信道對激光探測的影響的方法。在測試中，取得了比較好的實驗效果。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著電力電子器件及其它非線性負荷在電網(wǎng)中大量的投入使用，致使電網(wǎng)的非線性、不穩(wěn)定性和不對稱性日趨嚴(yán)重。通過對電能質(zhì)量進行在線實時監(jiān)測、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，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟/硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。它正逐步成為當(dāng)今計算機技術(shù)發(fā)展的熱點，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器、通信設(shè)備、消費電子等各個方面。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)生活的各個方面。 本文將電能質(zhì)量監(jiān)測與基于ARM技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)結(jié)合起來，設(shè)計基于ARM技術(shù)的嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對電能質(zhì)量指標(biāo)的實時在線監(jiān)測。 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)測的重要意義，分析了電能質(zhì)量監(jiān)測國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，詳細介紹了電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)及其測量原理。重點闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念、組成，分析了μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)內(nèi)核的調(diào)度機制，完成其在ARM處理器上的移植，構(gòu)建電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的嵌入式軟/硬件開發(fā)平臺；在此平臺上詳細設(shè)計了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路，提出嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計的整體方案，詳細說明了在嵌入式實時操作系統(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)測系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-26
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嵌入式人臉識別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺之上,具有起點高、概念新、實用性強等特點。它涉及嵌入式硬件設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、人臉識別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機動性強,可廣泛應(yīng)用于各類門禁系統(tǒng)、戶外機動布控的實時監(jiān)測等特殊場合,因此對嵌入式人臉識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)新研究項目《射頻識別RFID系統(tǒng)-自動識別和記錄人群的身份》(編號：04-11-2)與上海市科委AM基金項目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號：0512)的主要研究內(nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動人臉識別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問題入手,重點探討了基于嵌入式ARM微處理器的實時人臉檢測、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識別分類器及自動人臉識別系統(tǒng)設(shè)計等問題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點表現(xiàn)在以下方面： 1實現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗的Haar特征級聯(lián)分類器嵌入式實時人臉檢測,提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級聯(lián)分類器人眼檢測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是自動人臉識別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問題,通過對基于膚色模型和基于Haar特征級聯(lián)強分類器的人臉檢測算法的分析研究,綜合兩個算法的優(yōu)點,提出了基于膚色模型校驗和Haar特征級聯(lián)強分類器的嵌入式實時人臉檢測算法。實驗結(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率和較快的檢測速度,同時對光照、尺度等變化條件下的人臉檢測也具有較強的魯棒性。 人眼檢測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級聯(lián)分類器人眼檢測算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對人眼位置的檢測,然后通過對檢測到的人眼進行遮罩掩磨、簡單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測與瞳孔中心定位整個過程,在保證檢測速度較快的同時,還能確保較高的定位精度。 2 針對傳統(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,實現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識別方法人臉識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空間巧妙地避開類內(nèi)散布矩陣的求逆運算,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),實現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實驗結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識別中的小樣本問題。 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小波對圖像的光照、尺度變化具有較強魯棒性,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),縮小了人臉特征庫的規(guī)模,同時降低了核心算法的時間和空間復(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分類策略,提出并實現(xiàn)了基于支持向量機的嵌入式人臉識別和嵌入式人像比對系統(tǒng)支持向量機通過引入核技巧對訓(xùn)練樣本進行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯分風(fēng)險的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強大的非線性和高維處理能力,而且具有更強的泛化能力。本文研究了支持向量機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平臺中實現(xiàn)了具有較強魯棒性的嵌入式自動人臉識別系統(tǒng)和嵌入式人像比對系統(tǒng)。 5 提出并初步實現(xiàn)了基于客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的遠距離人臉識別方案為解決嵌入式人臉識別系統(tǒng)在海量人臉庫中進行識別的難題,論文提出并初步實現(xiàn)了基于客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠距離人臉識別方案。 客戶機(嵌入式平臺)完成對人臉圖像的檢測、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)器在海量人臉庫中完成人臉識別,并將識別后的結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C顯示輸出,從而實現(xiàn)基于客戶機/服務(wù)器無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠距離人臉識別方案。 6 結(jié)合我們開發(fā)的基于ARM的嵌入式自動人臉識別系統(tǒng)和嵌入式人像比對系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進行人臉識別應(yīng)用設(shè)計的思路及應(yīng)該注意的問題雖然嵌入式人臉識別系統(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別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計思想對嵌入式人臉識別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點闡述了嵌入式自動人臉識別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計思路,并結(jié)合我們自主開發(fā)的嵌入式自動人臉識別系統(tǒng)和嵌入式人像比對系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計的角度探討了嵌入式人臉識別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中應(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在PC上完成對人臉識別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開發(fā)平臺上實現(xiàn)了嵌入式自動人臉識別、嵌入式人像比對兩個便攜式人員身份認證系統(tǒng),經(jīng)測試運行效果良好。所提出的人臉識別算法不僅具有一定的理論參考價值,而且對于嵌入式系統(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 人臉識別
上傳時間： 2013-05-18
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