磁共振成像(MRI)由于自身獨特的成像特點,使得其處理方法不同于一般圖像.根據不同的應用目的,該文分別提出了MRI圖像去噪和分割兩個算法.首先,該文針對MRI重建后圖像噪聲分布的實際特點,提出了基于小波變換的MRI圖像去噪算法.該算法詳細闡明了MRI圖像Rician噪聲的特點,首先對與噪聲和邊緣相關的小波系數進行建模,然后利用最大似然估計來進行參數估計,同時利用連續尺度間的尺度相關性特點來進行函數升級,以便獲得最佳萎縮函數,進一步提高圖像的質量,最終取得了一定的效果.與此同時,該文對MRI圖像的進一步的分析與應用展開了一定研究,提出了一種改進的快速模糊C均值聚類魯棒分割算法.該算法先用K均值聚類方法得到初始聚類中心點,同時考慮鄰域對分割結果的影響,對目標函數加以改進,用來克服噪聲和非均勻場對MRI圖像分割的影響,達到魯棒分割的目的,為進一步圖像處理和分析打下基礎.通過實驗,我們發現,無論是針對模擬圖像還是實際圖像,該文所提出的兩個算法都取得了較好的效果,達到了預期的目的.
上傳時間: 2013-04-24
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隨著消費類電子產業的蓬勃發展,越來越多的嵌入式電子產品走進了千家萬戶。電腦的形態也不再局限于以前的PC機,各式各樣的嵌入式系統出現在了眾多的行業和應用中,其中ARM和Linux結合的產品在市場上最受青睞。ARM由于其低功耗、高性能、小體積、低成本受到了越來越廣泛的重視,成為眾多公司產品開發的主流硬件。而Linux則因其開放的源代碼,可裁剪的內核,便利的開發環境,各硬件平臺的通用性,逐漸成為嵌入式開發的主流操作系統。本課題的嵌入式MP3設計就是基于ARM和linux平臺的。 本課題實現了一個完整的嵌入式系統,選用zq2410開發板為目標平臺,linux作為目標操作系統,在這樣的軟硬件環境下研究實現MP3播放器。 文章首先綜述了嵌入式系統開發方法,介紹了ARM處理器及其特點,Linux操作系統,嵌入式系統的開發模式以及如何搭建交叉開發環境,然后介紹了所選硬件平臺zq2410目標板的各種資源,在系統軟件開發中,介紹Uboot、Linux的裁剪和移植,根文件系統的制作以及核心驅動程序的開發,應用程序開發中,介紹了MP3的原理,移植Madplay MP3播放器,最后成功對Madplay播放器實現了綜合控制。
上傳時間: 2013-04-24
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嵌入式圖像采集系統具有體積小、成本低、穩定性高等優點,在遠程監控、可視電話、計算機視覺、網絡會議等領域應用廣泛。為克服傳統基于單片機的圖像采集系統的種種不足,本文提出了一種新的解決方案,利用高速的ARM9嵌入式微處理器S3C2410A為硬件核心,搭配USB攝像頭,結合Linux構建了一套嵌入式的圖像采集系統。USB攝像頭有著容易購買、性價比高等優點,但長期以來將其直接應用于嵌入式系統卻很困難。隨著ARM微處理器的廣泛應用,嵌入式系統的性能得到了極大的提升。人們逐漸將操作系統引入其中,方便系統的管理和簡化應用程序的開發。Linux是一個免費開源的優秀操作系統,將其移植到嵌入式系統中能夠對系統進行高效地管理、極大地方便應用程序的開發。嵌入式的Linux操作系統繼承了Linux的優良特性,還有著節約資源,實時性強等優點。在本方案中以嵌入式Linux操作系統為基礎,借助其對USB、網絡等的強大支持能力來構建高度靈活的圖像采集系統。通過利用Linux操作系統內建的video4Linux對攝像頭進行編程,實現了將USB攝像頭采集到的視頻數據進行顯示和存為圖片的功能。本文中具體講述了嵌入式的軟硬件平臺的構建,USB攝像頭的驅動開發,圖像采集應用程序的實現等。本文提出的嵌入式圖像采集方案適用于市面上絕大多數流行的USB攝像頭,還能把得到的圖像通過以太網傳輸以實現遠程的監控。這套方案利用應用程序編程接口video4linux所提供的數據結構、應用函數等,實現了在Linux環境下采集USB攝像頭圖像數據的功能,并運用嵌入式的GUI開發工具Qt/Embedded來編寫最終的應用程序實現了美觀的用戶界面。充分運用Linux操作系統和其工具的強大功能來實現圖像采集,對基于Linux內核的后續圖像應用開發具有實用意義。本系統完全基于開放的平臺和模塊化的實現方法,具有良好的可移植性,可方便地進行各種擴展。這種方案所實現的圖像采集系統成本低,靈活性高,性能好,是一種優良的解決方案。本文詳細介紹了這種基于Linux系統和S3C2410A平臺的嵌入式圖像采集系統。
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運輸效率,方便出行。 車載導航系統是智能交通系統ITS最后發布的環節,它集先進的全球衛星定位技術、地理信息技術、數據庫技術、多媒體技術、現代通信技術與嵌入式計算機系統于一體,實現車輛定位、車輛導航、實時信息發布等功能,為駕駛者提供便捷的服務,幫助駕駛者準確、安全、快速地到達目的地。隨著汽車工業的快速發展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導航系統,有著極其重要的意義。 本論文針對車載導航系統要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設計了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導航系統,建立了相應的硬件平臺和軟件平臺,實現車載導航系統的定位查詢、最優路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態信息平臺的構架、作用,根據平臺需要車載導航系統實現的功能,以及系統所要滿足的價格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標,提出了嵌入式車載導航系統的整體設計構架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統硬件平臺,使用Linux操作系統來進行車載導航系統應用程序的開發。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結構,構建了系統硬件平臺的整體框架。根據系統所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進行了選型設計。 (3)建立Linux操作系統的開發環境,完成BootLoader移植,實現了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導航系統的程序設計與開發。 (4)論文的創新點之一在于設計的車載導航系統是動態交通信息平臺中的發布環節,通過GPRS通信,它能夠提供實時動態交通信息,并能進行最優路徑查詢,最大限度地實現了交通信息資源的共享。 (5)另外的創新點在于充分考慮成本和性能的基礎上,選用了S3C2440A芯片來構建系統硬件平臺。它預留了多媒體接口、相機接口、音頻接口、網絡接口等可以豐富車載導航系統的功能。 本文所研發的嵌入式車載導航系統經實驗室調試,結果表明基本實現了設計要求。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著電子技術的不斷發展,嵌入式系統越來越多地在控制類、消費類、通訊類等電子產品廣泛應用,嵌入式技術也越來越和人們的生活緊密結合。同時,計算機硬件的發展以及數據量的增加,對存儲設備的要求也越來越高。 本文深入研究了嵌入式系統中數據存儲和數據交換,提出了一套完整的嵌入式系統中數據存儲和數據交換的設計方案,并詳細介紹了其實現過程。Flash存儲器由于體積小、功耗低、性能穩定等特點在便攜式電子產品中得到了廣泛的應用。Flash存儲器主要有兩種形式:Nor Flash和Nand Flash。Nor Flash具有XIP特性,可以直接在芯片上執行代碼,而且讀取速度較快。Nand Flash存儲密度大、容量大、生產工藝簡單、性價比高,但是控制方式復雜而且可能會存在一定的壞塊。SD卡是近年來流行的大容量便攜式存儲卡。本系統中,我們以Flash和SD卡作為數據存儲介質。在存儲介質的選擇方面,在系統內部采用了體積小、容量大、成本低的Flash,并采用Nor和Nand Flash相結合的方案:在Nor Flash上存儲與系統相關的軟件和程序,在Nand Flash上存儲用戶數據。系統外部采用安全性高、容量大、性能佳的SD卡作存儲容量擴展。實現了基于Atmel公司ARM系列MCU的Flash存儲器和SD卡的硬件電路的設計及底層驅動程序的設計。 本研究分別根據Nor和Nand Flash數據存儲和操作特點,分析了JFFS2和YAFFS的特點以及各自的存儲方式、斷電保護、損耗平衡、垃圾回收等一系列的策略和機制,并在Nor和Nand Flash上實現并優化了這些管理機制。在SD上則采用目前主流操作系統(Windows,Linux等)所支持的FAT16文件格式,完成了從磁盤格式化到文件的讀寫等標準API函數,實現了嵌入式系統的高速數據交換。
上傳時間: 2013-04-24
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基于PC、圖像采集卡和存儲設備的傳統數字視頻監控系統,體積龐大、功耗高、價格昂貴,只局限于特定范圍的應用。而嵌入式網絡視頻監控系統以其價格低、便攜式等特點在安防、智能家居等場所得到了越來越廣泛的應用。 本文基于S3C2440\Windows CE5.0平臺設計了一款具有網絡傳輸查看功能的嵌入式網絡視頻監控系統。重點研究了OV9650 CMOS攝像頭芯片流接口驅動的實現過程和開發方法,設計了基于TCP/IP網絡傳輸協議的網絡視頻通信系統。并應用H.263壓縮編解碼算法對采集到的視頻數據進行壓縮,提高了視頻傳輸效率。同時,針對H.263視頻解碼算法設計了一款簡易視頻回放軟件,對H.263視頻進行回放。為進一步滿足小型化、便攜式、低成本需求,開發定制了一款基于S3C2440\Windows CE5.0平臺的手持式接收終端。 本系統整合了圖像采集、網絡通信、H.263編解碼、視頻回放等多項技術,實現了嵌入式技術、以太網絡、視頻監控三大前沿領域的有機結合。由于采用了ARM9單芯片控制方案,系統具有集成度高、可靠性高、功耗低、成本低、體積小、穩定性好等特點,可應用在遠程監控、工業控制、視頻會議、智能家居等諸多領域。該系統架構也為視頻監控系統的發展提供了一種新思路。關鍵詞:ARM;WinCE;S3C2440;嵌入式;網絡視頻監控
上傳時間: 2013-04-24
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隨著社會和科學技術的發展,以及家居環境的數字化,家用設施越來越信息化、網絡化,并提出了信息交互的要求,同時對家用設施進行組網和統一管理提上日程。當代主流解決方案是通過嵌入式家園網關把家用設施聯合成為一個局域網,并在此基礎上實現了家用設施的管理。同時網關可以完成局域網內和到Internet的通信轉換,實現遠程控制。 本文對嵌入式家園網關的軟件及部分硬件進行了深入的研究和探討。設計出了一個基本的家園網關。本文的主要工作在于以下幾個方面: (1)利用S3C2410開發板,依托Linux操作系統,通過使用MCP2515 CAN總線控制器,組成一個基本的家園網關。 (2)完成了在Linux下對MCP2515 CAN總線控制器的驅動,網絡通信程序、節點管理程序及協議轉換程序的編寫,這些程序組成了整個系統的三個層次,包括網絡層,協議轉換管理層及驅動層。通過這些分層的協同工作,實現了家園網關中關于TCP/IP協議和CAN總線協議的互相轉換。 (3)在CAN總線協議的基礎上創新性地提出了應用層協議的設計方案,這個協議使得家園網關在CAN總線上具備管理能力及可靠的批量數據傳輸能力。 系統測試證明本方案是可行的,本文的數字化家園網關具有體積小,可靠性高,其CAN總線具有安裝方便的優勢,整個系統并有廣闊的發展空間。
上傳時間: 2013-04-24
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本文在充分了解并分析溫室監控技術及其配套設施發展現狀的基礎上,結合目前對溫室作物長勢診斷技術研究的需求,試圖將嵌入式遠程視頻采集技術應用到溫室監測中,綜合利用現代電子技術、視頻監測技術、網絡技術,獲取溫室作物的生長狀況、肥水需求情況以及病蟲草害動態等信息的反應載體作物的生長圖像,為作物生產管理者或管理決策者提供及時準確的圖像數據信息,便于采取各種管理措施。本文的主要研究內容如下: 遠程視頻監測硬件系統的設計和測試。本系統的主控制器選用以Samsung公司的基于ARM920T內核的微控制器S3C2410A為主控芯片的核心板,它已經完成了最小系統的設計,并擴展了存儲器,引出了相應的接口;視頻獲取設備選用基于中星微zc301p處理器的北大青鳥MPC-30B USB接口攝像頭;在最小系統上擴展了USB通信接口、SD卡存儲器接口、網絡通信接口、液晶顯示屏接口、以及JTAG仿真調試接口等;最后完成整個系統的焊接和測試。 嵌入式Windows CE.net操作系統的移植。針對本系統的特點對Windows CE.net操作系統進行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成開發環境下,定制一個適合本系統需要的操作系統;針對本硬件系統的特殊性編寫相應的系統啟動引導程序Bootloader;最后實現WindowsCE.net操作系統的移植和調試。 遠程視頻監測軟件系統的設計和調試。首先給系統的各個外設和接口設計驅動程序,以保證它們能夠正常工作,主要是視頻采集攝像頭驅動程序的設計和調試;在Embedded VisualC++開發環境下,設計視頻采集、編碼壓縮、存儲、本地顯示和網絡傳輸程序,并完成整個軟件系統的調試。在Visual C++6.0開發環境下設計遠程監測中心PC機的應用程序,通過網絡接收遠程傳來的圖像信息,并加以處理,實現圖像信息的網絡遠程接收、顯示、存儲等處理工作。 整個軟硬件系統聯合調試運行結果表明,系統應用于溫室作物長勢視頻圖像遠程監測是可行的,具有小巧便攜、成本低廉、能耗較低等特點;系統采集到的圖像信息基本上能夠滿足溫室作物長勢診斷研究的要求,具有一定的實用價值。
上傳時間: 2013-05-31
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本文設計了一種基于ARM7的電力電纜溝道監測系統,該監測系統能夠對電纜溝道起到防盜、防火、防潮等安全監測作用。本課題采用的嵌入式硬件是基于ARM7架構的LPC2292芯片;同時針對市場上種類繁多的實時操作系統,本課題選用的是內核小,易剪裁,移植性好源代碼公開的實時操作系統μC/OS-II并且使用CAN總線進行數據傳輸。CAN總線是現場總線的一種,它能有效地支持分布式控制或實時控制,具有高性能和高可靠性的特點,現已形成國際標準。 本課題簡要介紹了電力電纜溝道監測系統的特點與研究背景,講述了設計電纜溝道監測系統時所采取的總體設計思想與框架結構。之后介紹了ARM7處理器和CAN總線的特點和功能,然后詳細論述了整個系統硬件電路設計。在對實時操作系統μC/OS-II作了介紹之后,詳細說明了將μC/OS-II移植到LPC2292硬件平臺的具體實現過程。最后提出了基于CAN總線和ARM7微控制器實現的電纜溝道數據采集控制系統的軟件設計。 實際測試表明,該系統能夠穩定運行,并且能夠實現對電纜溝道的實時監測,數據采集以及安全警報等功能,滿足電力電纜在線監測系統的要求。
上傳時間: 2013-07-20
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基于嵌入式技術的遠程監控系統可以達到動態、無死角的監控目的,可以對一些特殊環境進行遠程監視和控制,且不受濕度、溫度等條件的影響,廣泛應用于軍事、交通、智能家居、醫療監護等多個領域。可以解決傳統監控系統將圖像采集設備固定在一個地方而使監控范圍有限,適用場合少等弊端。 本文設計了一款基于ARM和FPGA的遠程監控系統。首先在對遠程監控系統功能分析的基礎上,設計了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路,采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網絡傳輸等干擾小的模塊,采用FPGA芯片控制電機驅動、舵機驅動、電池監控等干擾大的模塊,大大提高了系統的穩定性;其次設計了基于WinCE操作系統的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅動程序;同時設計了基于WinCE操作系統的圖像采集及壓縮、網絡通信、車模速度采集的應用程序;FPGA內部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監控、舵機控制、直流電機控制等功能。 本系統集圖像采集和壓縮、運動控制、網絡傳輸于一體。其圖像采集速度達30幀/秒,圖像分辨率達640x480,JPEG壓縮比達10:1,控制命令響應時間為1s,網絡傳輸速率達10Mbps。其功能擴展容易,功耗低,體積小,抗干擾能力強,具有很好的市場前景。關鍵詞:winCE;S3C2440A;FPGA;遠程監控;流接口驅動
上傳時間: 2013-04-24
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