本文介紹了在非死卡爾智能賽車競賽中的一份技術報告:模糊PID控制算法在賽車中的應用
上傳時間: 2013-07-13
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近年來,隨著現代社會對軍用和民用設備需求的不斷擴大及要求的不斷提高,運動目標的識別和跟蹤技術已經迅速發展成為現代信息處理領域中一項非常重要的技術,并在許多領域內發揮著不可替代的作用,但是在面向應用的目標跟蹤系統卻不盡如人意,不能很好的滿足應用的要求。 本文簡述了傳統的基于桌面PC機的目標跟蹤系統實現方法。目標跟蹤具有兩個突出的特點,一是計算數據量大,一是對處理速度要求高。傳統上,運動目標跟蹤系統的實現是基于桌面PC機,但工業應用的快速發展使傳統的目標跟蹤系統越來越不能滿足應用的需要。 本文提出了一種基于ARM嵌入式平臺的目標跟蹤解決方案。研究了如何將嵌入式平臺和目標跟蹤結合起來,并對系統的設計思想和設計方法進行了詳述。首先進行了功能分析和總體設計,分析了將嵌入式平臺作為目標跟蹤解決方案的關鍵性問題,包括采用ARM嵌入式平臺的必要性,系統框架的設計,對于嵌入式處理器和操作系統的選擇:然后在總體設計的基礎上完成了系統的設計,包括軟硬件平臺的設計,完成了BootLoader的設計,Linux內核的定制,USB攝像頭驅動程序的設計和OpenCV視覺庫的建立;最后分析了目標跟蹤的過程,利用背景差法實現了運動的檢測,提取了行人的特征,利用Mean-Shift算法實現了對運動目標的跟蹤。 本文提出的基于嵌入式平臺的目標跟蹤系統的應用潛力巨大,有待進一步的研究和探索。在論文最后對研究進行了總結和展望,提出了未來的研究方向。
上傳時間: 2013-05-27
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隨著信息技術的迅速發展,計算機產業的發展已經到了所謂的后PC時代。在傳統的視頻采集中,系統一般由CCD攝像頭,采集卡組成,功能齊全,但價格高,體積大。嵌入式系統在各行業的應用,特別是工業現場、信息家電、機頂盒等方面的廣泛使用,使嵌入式系統的研究開發成為計算機領域的一個熱點。嵌入式圖像采集則彌補了上述的缺點,并且可以復雜環境下的圖像采集嵌入式Linux操作系統是從Linux衍生出來的一種操作系統,它支持眾多嵌入式處理器,并具有Unix的很多優點,而成為當前主流的嵌入式操作系統。本文選擇三星系列的嵌入式處理器S3C2440,高速清晰攝像頭和一塊觸摸LCD組成,軟件則用嵌入式Linux為操作系統,在嵌入式開發板上先進行Linux的移植后完成,其次對攝像頭在ARM下的驅動進行修改和更新使其適應所采用的ARM開發板,再者完成驅動的加載和交叉編譯應用程序來完成對圖像的采集,最后從濾波算法和優化所采集的圖片,使圖片完成各種場合實驗的要求。本系統體積小,占用內存低,模塊化的系統通過協調的工作,形成了一套完整的圖像采集系統,本文所用的ARM9系列的開發板完全是從底層開發開始,成本低,加上Linux并不是商業的軟件,以至有很好的擴展空間和廣泛的前景。
上傳時間: 2013-06-29
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現代信息技術的迅猛發展和人們生活質量的提高,使得視頻處理方面的研究與應用,尤其是實時圖像處理受到了廣泛關注。近年來,DSP技術的不斷發展,將數字信號處理領域的理論研究成果應用到實際系統中,并推動了新理論和應用的發展,對視頻處理等領域的技術發展起到了十分重要的作用。同時,隨著網絡、移動通訊和多媒體技術的飛速發展,嵌入式系統也得到更加廣泛的應用。 本文分析了嵌入式系統、DSP技術、以及視頻處理系統等領域的最近發展現狀,結合本實驗室在嵌入式開發、H.264.圖像編解碼、DSP技術三個方面的研究成果和實際開發經驗,提出了采用TIC6000系列的TMS320DM642和ARM(S3C2410)為主體的硬件系統架構,設計了一種基于ARM+DSP的嵌入式視頻處理系統。該系統將專門用于視頻圖像處理的DSP與在通訊和實時控制方面具有獨特優勢的ARM處理器結合起來,為嵌入式實時環境下一些復雜算法的實現問題開辟了新的途徑。 文中首先介紹了系統的相關技術及標準,包括控制端用到的ARM技術和處理端的DSP技術及核心處理算法H.264編碼原理,給出了系統的整體架構及設計思路。整個系統分控制端和處理端以及兩者之間的通信三個部分,控制端主要由一個最小系統、LCD及觸摸屏和矩陣鍵盤構成,在ARM上移植了Linux操作系統,并在其上編寫了外設驅動。處理端包括視頻輸入、輸出模塊、存儲模塊、網絡傳輸模塊,移植了基于基本檔次的T264代碼到DM642中,并進行了優化,完成了視頻信號的采集和回顯程序的編寫,并將采集、處理、回顯三個進程加入到BIOS中,實現了處理端的功能。兩者通信采用HPI16模式的通信方式。最后,就系統的性能進行了測試,給出了測試效果圖,并對結果進行了詳細分析。 在文章的最后,總結了課題研究所取得的成果及其不足之處;給出了系統進一步研究和改進的思路。嵌入式是未來發展的主流,隨著本系統的進一步完善,必將具有更加廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著網絡、通信和微電子技術的快速發展和人民物質生活水平的提高,視頻監控系統以其直觀、方便和信息內容豐富的特點而被廣泛的應用。本文利用ARM+DSP的雙核結構,對基于ARM+DSP嵌入式的視頻監控系統進行了設計和研究。 本系統大致分成兩部分-DSP圖像采集處理部分和ARM實時控制應用部分兩部分。子系統分別選用TMS320DM642和AT91RM9200作為兩部分的主控芯片,利用它們各自的優勢在系統中發揮不同的功能。 DSP的圖像采集處理部分通過CCD攝像頭對特定的區域采集視頻圖像,并由視頻解碼芯片進行視頻解碼處理。處理后的數字視頻信號放入DSP內通過視頻運動檢測算法進行圖像處理,以掌握是否有異常的情況發生。如果有異常情況發生,則立刻由DSP向ARM實時控制應用部分施加中斷信號,并將識別處理后的結果全部發送過去。 ARM的實時控制應用部分實現對DSP圖像采集處理部分的實時控制,實現支持Linux平臺的硬件架構,實現網口、串口和USB等接口用于數據傳輸,實現圖像的顯示和友好的人機界而等等。ARM實時控制應用部分本身不參與圖像識別和處理相關的算法實現,而只是配合DSP將圖像處理的結果顯示出來,并在恰當的時機觸發外部控制器實現一定的對外控制功能。 基于ARM+DSP架構的視頻監控系統的設計思想與實現原理,本系統分為控制模塊和視頻處理模塊,二者獨立開發和調試,通過HPI并行方式連接,提高了軟硬件任務的模塊化程度,增加了系統的穩定性、可靠性和靈活性,符合嵌入式視頻監控的功能要求,可以面對日益復雜的視頻應用。本文還介紹了基于AT91RM9200處理器子系統開發板的底層BootLoader程序的開發和對Linux操作系統移植的過程。最后論文在設計并實現的基礎上對系統的改進提出了一些新的方法和建議。
上傳時間: 2013-06-19
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隨著計算機軟硬水平的不斷提高,嵌入式領域的發展也取得了長足的進步。目前,嵌入式與Linux技術的結合正在推動著嵌入式技術的飛速發展,嵌入式系統的研究和應用產生了顯著的變化。 硬件上,嵌入式平臺由51系列內核的8位機系統逐步上升到以ARM內核為主流的32位系統;軟件上Linux作為操作系統的發展史上一個重要的里程碑,以高安全性和穩定性、開源免費等的優勢使得其在政府、國防、教育、工業等領域獲得了廣泛的運用。 2n偽隨機多頻道激電理論(簡稱偽隨機理論),是由何繼善院士率先提出并命名的,其實質是將含有3,5,7…等多個奇數主頻率的復合波同時向大地發送,接收機同時接收經大地介質傳導的復合波中各主頻率電流響應。在地球物理勘探領域,基于偽隨機理論的數據采集系統具有抗干擾能力強、測量精度高、觀測速度快、裝置輕便等優點而得到廣泛應用。 本文在分析偽隨機理論基礎上,結合當前嵌入式軟硬件發展的最新成果,開展對ARM Linux嵌入式數據信息系統的研究與實現。 首先,通過需求分析,對各種采集方案比較后,設計系統總體方案。通過數據信息系統驅動總體分析,選用嵌入式板載的音頻芯片實現數據A/D轉換,完成Linux下采集設備驅動程序設計。 其次,在ARM9內核的S3C2410嵌入式處理器硬件平臺,按照嵌入式軟件開發流程,搭建嵌入式Linux交叉開發平臺;裁剪并移植Linux內核,構建嵌入式文件系統。 再次,利用當前流行的嵌入式圖形開發庫Qtopia Core,結合Sqlite數據庫與Linux多線程技術,設計數據采集應用程序,建立數據信息系統的應用軟件模型,此基礎上對整個系統進行測試,與理論值進行對比實驗。 最后,就課題的不足做出總結,并且提出系統后期的改進建議。
上傳時間: 2013-07-11
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條碼技術是隨通信技術,計算機技術的發展應運而生的自動識別技術的一種。根據二進制編碼規則對應形成的由對光反映率不同的條、空組成的圖形,經光電掃描識讀器掃描,將采集的信息經處理器進行處理,從而達到自動識別的目的。條碼技術自出現以來,得到了人們的普遍關注,發展十分迅速,已廣泛用于交通運輸、商業、醫療衛生、制造業、倉儲業、郵電業等領域,極大的提高了數據采集和信息處理的速度,提高了工作效率,并為管理的科學化、信息化和現代化作出了貢獻。目前常用的是一維條碼,但一維條碼最大的弱點就是表征的信息量是有限的,需要依賴外部數據庫支持,離開這個數據庫條碼本身就沒有意義了。二維條碼克服了這一弱點,它是在一維條碼基礎上形成的高密度、高信息量的條碼,可以將大量信息在小區域內編碼,它本身就是一個完整的數據文件,是實現證件、卡片等信息存儲、攜帶并可以通過機器自動識讀的理想方法。 本課題采用流行的嵌入式技術,采用S3C44BOX作為二維條碼PDF417識別器的數據采集終端,該終端內嵌μC/OS-Ⅱ操作系統,將應用分解成多任務,簡化了應用系統軟件設計;使控制系統的實時性得到了保證,提高了系統的可靠性和穩定性;同時也增強了系統的可擴展性和產品開發的可延續性。 本課題的主要任務是PDF417(Portable Data File)二維條碼圖像的識別。先由掃描儀或照相機獲取二維條碼的原始圖像,再由PC(Personal Computer)計算機中的圖象處理程序對圖象數據進行處理,然后在條碼中定位單個碼字符號的圖像,利用算法識別出單個碼字符號。本文在條碼圖像的預處理方面進行了算法改進,取得了較好的成果,能夠有效的去掉干擾噪聲和圖像定位。通過實驗結果表明:本課題研究的二維條碼識別系統是比較令人滿意的。
上傳時間: 2013-08-01
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dsPIC30F_DSP算法庫,都是比較常用的算法,希望對你有幫助。
上傳時間: 2013-06-24
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隨著信息化、網絡化和智能化的發展,嵌入式系統和加密技術成為當今熱門的技術。本文將兩方面的技術結合起來,在對ARM嵌入式系統和高級數據加密標準算法Rijndael作全面分析的基礎上,對其應用做了研究。 文中首先分析了嵌入式系統和數據加密算法的發展狀況,介紹了 ARM微處理器體系結構和 Rijndael 算法原理的相關知識。然后,結合課題研究,詳細介紹了開發板 SHX-ARM7 的硬件配置和嵌入式軟件開發環境的建立,包括 ADS1.2和超級終端的設置。 文中深入研究了嵌入式操作系統的移植和 Rijndael 算法在開發板上的編程實現,給出了仿真實驗結果。選擇移植的μC/OS-Ⅱ操作系統具有良好的實時性、可擴展性和可移植性,為進一步的嵌入式應用打下基礎。Rijndael 算法的實現分為三大模塊:密鑰擴展、加密和解密模塊,其結果可作為API函數,在嵌入式加密應用軟件編程中直接調用。 本文對基于 ARM 的 Rijndael 算法的應用進行了探討,給出了基于ARM微處理器與Rijndael算法的IC卡數據加密系統的設計方案,并提出了三種密鑰安全管理方案,經比較重點描述了“一卡一密、一次一密”的密碼管理思想。該方法能夠保證每張 IC 卡每次用來存儲重要數據時的初始密鑰都是隨機的,在一定程度上增加了破譯難度,提高了安全性。 在結論中闡述了尚需進一步解決的問題以及下一步的工作內容。
上傳時間: 2013-07-06
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現代噴氣織機以其高速、高性能等優勢,占據了無梭織機的大部分市場,并成為最有發展前景的一種織機。送經、卷取機構是織機控制系統的重要組成部分,其對經紗張力的控制精度已成為評定織機質量的重要技術指標。因此,提高和改善噴氣織機的電子送經和卷取控制系統的性能非常必要,而且,開發具有高速、高精度的獨立電子送經和卷取控制模塊具有廣闊的應用前景。 本課題研究開發了一款獨立的電子送經和卷取控制模塊,通過人機界面或CAN通訊對該控制系統所需參數進行設置,使其可以根據參數設置應用于不同型號的噴氣織機。通過對系統的控制分析,本課題主要從硬件電路設計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先,通過對噴氣織機的性能要求及控制器結構與性能的綜合考慮,系統采用以高速ARM7TDMI為內核的低功耗微處理器LPC2294作為系統控制器,該控制器不僅速度快、性能穩定,而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設計。硬件電路設計采用模塊化設計方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據系統需要,對各個模塊的控制器件進行選取,并設計出各個模塊的接口電路。最后,為了提高系統的穩定性和可靠性,在硬件電路設計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設計方面,系統采用嵌入式實時操作系統μC/OS-II,便于系統升級和維護。在系統硬件平臺的基礎上,根據設計要求對操作系統內核進行剪裁和移植,并對系統時鐘節拍進行修改。結合硬件電路及系統控制要求,對系統啟動代碼進行修改;并根據系統對各個功能模塊控制的時效性要求,對系統任務進行合理規劃。為了說明系統采用該RTOS的可行性,對實時性要求最高的張力采集任務進行了實時性分析。對CAN通訊協議進行制定和編程實現,并對I2C、CAN和LCD驅動程序進行開發,另外,對每個任務的功能及控制流程和任務間及任務與中斷間的信息通訊進行了說明。系統在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術,對硬件抗干擾進行補充。 最后,針對經紗張力的非線性和滯后性等復雜特性,對張力調節采用模糊參數自整定PID控制算法,設計出張力模糊參數自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對PID控制器下的張力算法及模糊參數自整定PID控制器下的張力算法進行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現進行了說明。關鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機;送經卷取;模糊PID
上傳時間: 2013-06-11
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