基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動(dòng)態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個(gè)地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)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(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動(dòng)程序；同時(shí)設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序；FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒，圖像分辨率達(dá)640x480，JPEG壓縮比達(dá)10：1，控制命令響應(yīng)時(shí)間為1s，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強(qiáng)，具有很好的市場前景。關(guān)鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠(yuǎn)程監(jiān)控；流接口驅(qū)動(dòng)
標(biāo)簽： FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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目前，ARM微處理器已經(jīng)在多種領(lǐng)域中得到應(yīng)用，有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，各種基于ARM微處理器的設(shè)備應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了通用計(jì)算機(jī)，基于ARM微處理器的開發(fā)應(yīng)用正成為數(shù)字時(shí)代的技術(shù)潮流。而在Internet飛速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到了方方面面。在嵌入式系統(tǒng)中，和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。 隨著嵌入式技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制設(shè)備一般要求系統(tǒng)具備完成復(fù)雜測控任務(wù)能力和較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，并且能夠與某一類型的控制網(wǎng)絡(luò)相連，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而正在利用的單片機(jī)技術(shù)則存在通信能力差、實(shí)時(shí)性不夠等問題，本系統(tǒng)利用ARM處理器獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)通信功能實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的監(jiān)控?zé)o疑是一種新的嘗試。基于ARM的工控系統(tǒng)，其應(yīng)用程序可以方便的通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更新，數(shù)據(jù)可通過LCD現(xiàn)場顯示，重要數(shù)據(jù)則可以文件形式保存在存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)和報(bào)警信息可通過串口或以太網(wǎng)向上傳遞。這樣，用戶就可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控或遠(yuǎn)程維護(hù)。此外，利用操作系統(tǒng)上已有的軟件和協(xié)議可迅速搭建前臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)測控系統(tǒng)和后臺(tái)管理系統(tǒng)的通信。它的設(shè)計(jì)成功無疑會(huì)將利用單片機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的問題迎刃而解。 本文通過一個(gè)ARM9芯片AT91RM9200作為處理器的嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)闡述了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程。嵌入式系統(tǒng)作為特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一般包括以下3個(gè)方面：硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。本文也主要是圍繞這三部分來展開的。其中包括：1、硬件電路的設(shè)計(jì)：最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)和外圍擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)；2、嵌入式操作系統(tǒng)的配置：交叉編譯環(huán)境的搭建、BootLoader的移植、操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植和文件系統(tǒng)的移植；3、應(yīng)用軟件開發(fā)設(shè)計(jì)：主要是相關(guān)驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 視頻 監(jiān)控設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近幾年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，社會(huì)用電需求不斷擴(kuò)大。但由于電網(wǎng)建設(shè)長期滯后于市場和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力短缺的問題日益嚴(yán)重。因此，在電力緊缺已成事實(shí)的情況下，電力公司開始重視起負(fù)荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e(cuò)峰用電”，從“負(fù)荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h(yuǎn)方抄表、異常監(jiān)測和用電服務(wù)”。 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動(dòng)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的信息采集、處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負(fù)荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過有效的負(fù)荷管理，可以有效控制高峰負(fù)荷、移峰填谷、緩解日益擴(kuò)大的“峰谷差”所帶來的低用電效率，也對提高電力負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、減少電力供應(yīng)側(cè)的運(yùn)行成本、解決大面積的電荒問題都具有現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的好處。 論文簡要介紹了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負(fù)荷管理終端的目前發(fā)展技術(shù)，詳細(xì)介紹了針對國內(nèi)電力市場的需求，提出的電力負(fù)荷管理終端的總體設(shè)計(jì)方案和詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)。 論文最后結(jié)合目前國內(nèi)電力負(fù)荷管理終端的入網(wǎng)測試檢驗(yàn)，對各種試驗(yàn)的難點(diǎn)進(jìn)行分析及采取解決措施進(jìn)行介紹，并對部分用戶提出的特殊指標(biāo)提出了解決方案。
標(biāo)簽： ARM 電力負(fù)荷 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)（供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變）的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測與分類，提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對電能質(zhì)量進(jìn)行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變)的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測與分類，提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號(hào)奇異點(diǎn)作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動(dòng)的判據(jù)，克服了傳統(tǒng)方法中無時(shí)域局部性的缺點(diǎn)。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽： DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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隨著人們對軟件產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,軟件測試技術(shù)得到越來越多的重視和應(yīng)用。本文深入研究嵌入式軟件的測試技術(shù),并將研究成果應(yīng)用到測試實(shí)踐中。論文的主要工作有： 嵌入式軟件作為一種特殊的軟件,符合軟件的大多數(shù)特征,要研究嵌入式軟件測試就必須先了解軟件測試。本文研究了軟件測試基本理論和通用測試技術(shù),對當(dāng)前國內(nèi)外軟件測試研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)做了綜合分析,為下一步研究工作打下了測試?yán)碚摶A(chǔ)。同時(shí),針對嵌入式系統(tǒng)軟件的特點(diǎn),研究了針對于嵌入式系統(tǒng)的軟件測試技術(shù),分析了嵌入式系統(tǒng)軟件的特征及測試要求。 構(gòu)建了針對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的完備的測試策略是本文的重點(diǎn)之一。它旨在建立符合嵌入式系統(tǒng)軟件特性的測試策略。包括測試模型的建立、單元測試、軟件集成測試、軟件與硬件集成測試、系統(tǒng)測試、確認(rèn)測試及回歸測試。通過對嵌入式系統(tǒng)軟件測試的研究,實(shí)現(xiàn)了對嵌入式系統(tǒng)軟件測試策略的優(yōu)化。 在對建立嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境的研究中,應(yīng)用了交叉開發(fā)測試環(huán)境的概念并研究了基于駐留監(jiān)控軟件、指令集模擬器以及基于JTAG的調(diào)試代理的交叉測試方法。最后搭建了基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件測試環(huán)境。 依據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件測試的策略并根據(jù)語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行了有針對性的測試。在針對語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行的軟件測試設(shè)計(jì)和測試實(shí)施全過程中,驗(yàn)證了所提出的測試策略和測試模型,確保語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)的軟件質(zhì)量的同時(shí)提高了測試效率。
標(biāo)簽： ARMLinux 嵌入式系統(tǒng) 軟件測試
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著國內(nèi)工業(yè)化、數(shù)字化的迅速發(fā)展，嵌入式開發(fā)在IT行業(yè)中的重要性越來越顯著。嵌入式開發(fā)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的功能性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性等方面的要求也越來越高。 采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺(tái)，以高性能的嵌入式處理器為工業(yè)控制等領(lǐng)域的主控制器可以有效地提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、和軟件編程的靈活性。在嵌入式處理器方面，ARM構(gòu)架已經(jīng)在高性能、低功耗、低成本的嵌入式領(lǐng)域里占領(lǐng)先地位。而在嵌入式操作系統(tǒng)方面，適合國內(nèi)發(fā)展方向的解決方案以及系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面并不理想。首先，國外成熟的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大都成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用；其次，因大部分實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)不公開源碼，使開發(fā)的產(chǎn)品存在安全隱患。而類似μC/OS-II的小型強(qiáng)實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核雖然具有低成本、易控制、小規(guī)模、高性能等特性，但這類系統(tǒng)的基礎(chǔ)較為薄弱，面臨產(chǎn)品化和商業(yè)化還有一定的距離。 本文針對這種情況，結(jié)合現(xiàn)有的操作系統(tǒng)內(nèi)核理論及嵌入式強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特殊需求，特別是對μC/OS-Ⅱ的研究分析基礎(chǔ)上，面向強(qiáng)實(shí)時(shí)應(yīng)用，設(shè)計(jì)、構(gòu)造了一種適合在32位ARM處理器環(huán)境下使用的內(nèi)核。這樣做的目的是為了提供一個(gè)基礎(chǔ)牢固、值得信賴的基本平臺(tái)。 本文研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 針對嵌入式環(huán)境中高效、簡潔、易擴(kuò)展、易剪裁的要求，對內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行了設(shè)計(jì)。內(nèi)核整體上采用分層結(jié)構(gòu)，在各層中采用功能相對獨(dú)立的模塊：在最底層借鑒微核的原理，只提供最基本的功能模塊。 針對系統(tǒng)快速和穩(wěn)定的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力需求，為IRQ中斷建立了統(tǒng)一的中斷入口，采用合理的半嵌套工作方式；保留FIQ為不可屏蔽中斷，在快速反應(yīng)場合使用；引入中斷分段處理機(jī)制解決中斷和任務(wù)的ITC機(jī)制共享，需要硬保護(hù)機(jī)制相互協(xié)調(diào)所引起的硬保護(hù)機(jī)制被隱性地泛濫使用問題。 針對應(yīng)用提出的系統(tǒng)行為的可預(yù)測性需求，在調(diào)度算法方面采用基于優(yōu)先級(jí)位圖的搶占閾值調(diào)度算法，提高了處理器的利用率和任務(wù)集合的可調(diào)度性，減少了內(nèi)核存儲(chǔ)開銷；在共享資源訪問控制方面，以優(yōu)先級(jí)天花板協(xié)議為依據(jù)，使用互斥事件解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)和死鎖問題的發(fā)生。 為了保障系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性能，本文還對內(nèi)核的時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后，通過實(shí)時(shí)性能測試，結(jié)果表明該實(shí)時(shí)內(nèi)核有很好的強(qiáng)實(shí)時(shí)特性。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 內(nèi)核設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：alia
現(xiàn)階段，中國的自動(dòng)售貨行業(yè)蓬勃發(fā)展。作為自動(dòng)服務(wù)的核心部件，基于單片機(jī)的紙幣識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)越來越不能滿足市場需求。 本文對基于uClinux操作系統(tǒng)和S3C4510B的紙幣識(shí)別系統(tǒng)的各個(gè)方面進(jìn)行了研究。研究表明，紙幣識(shí)別系統(tǒng)要求能滿足硬實(shí)時(shí)性，但uClinux操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。由于uClinux功能強(qiáng)大，免費(fèi)且資源豐富，如能成功改進(jìn)本紙幣識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，紙幣識(shí)別系統(tǒng)將在成本，性能和功能性等方面有更大的優(yōu)勢，所以對實(shí)時(shí)性進(jìn)行改進(jìn)將非常有意義。 在本紙幣識(shí)別系統(tǒng)中，紙幣特征采集子系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求很高，需要滿足硬實(shí)時(shí)的要求，所以是否能滿足該子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性的要求，將是本紙幣識(shí)別系統(tǒng)能否很好工作的關(guān)鍵所在。通過對當(dāng)前多種uClinux實(shí)時(shí)性改進(jìn)方案進(jìn)行了解和研究，參考了RTAI和RTLinux的工作原理，提出了基于uClinux操作系統(tǒng)和S3C4510B的紙幣識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性改進(jìn)方案。紙幣特征采集子系統(tǒng)主要依靠碼盤光耦產(chǎn)生的反饋信號(hào)生成硬件中斷，然后通過處理該中斷，實(shí)現(xiàn)對紙幣特征的采集。在本文提出的方案中，為了提高系統(tǒng)對硬件中斷的反應(yīng)速度，避開uClinux對中斷的慢處理，在操作系統(tǒng)與硬件之間建立了一個(gè)特殊的硬件抽象層來管理中斷，并將紙幣特征采集功能與操作系統(tǒng)剝離，放入一個(gè)單獨(dú)的處理單元。通過這樣的處理，使得中斷產(chǎn)生時(shí)，硬件抽象層暫停uClinux操作系統(tǒng)的運(yùn)行，直接將中斷交由紙幣特征采集處理單元處理，實(shí)時(shí)的完成紙幣特征數(shù)據(jù)的采集。
標(biāo)簽： uClinux ARM 識(shí)別系統(tǒng) 實(shí)時(shí)性
上傳時(shí)間： 2013-05-24
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將嵌入式系統(tǒng)接入Internet已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，基于ARM嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)Internet技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用，為嵌入式系統(tǒng)和監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展起著積極推動(dòng)的作用。 本文利用32位ARM微處理器和uClinux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)與Internet的結(jié)合，主要從嵌入式系統(tǒng)的硬件開發(fā)和軟件開發(fā)兩個(gè)方面介紹遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)特定應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)是由ARM7TDMI體系結(jié)構(gòu)的S3C44BOX微處理器和存儲(chǔ)器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、ADC模塊等外圍設(shè)備來構(gòu)成。通過移植Bootloader和uClinux操作系統(tǒng)，開發(fā)以太網(wǎng)、ADC、RTC設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及嵌入式Web服務(wù)器、SMTP客戶機(jī)、嵌入式網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用程序，完成系統(tǒng)的軟件部分。其中，利用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序可實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立接入Internet功能，執(zhí)行ADC驅(qū)動(dòng)程序可對設(shè)備進(jìn)行控制完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。系統(tǒng)通過內(nèi)嵌的Web服務(wù)器和公共網(wǎng)關(guān)接口CGI程序，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程Web客戶的交互，響應(yīng)客戶下達(dá)的各種監(jiān)控命令，如上傳采集的數(shù)據(jù)，修改設(shè)備參數(shù)，以及啟動(dòng)SMTP客戶機(jī)發(fā)送E-mail等。 本文以遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用的需求為出發(fā)點(diǎn)，以Web技術(shù)為主要手段，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，完成了嵌入式設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和訪問功能，不僅符合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特殊要求，而且對監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展以及應(yīng)用水平的提高有著重要意義。
標(biāo)簽： ARMuClinux 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
上傳用戶：hank
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)測等特殊場合,因此對嵌入式人臉識(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)的主要研究內(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、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,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(dòng)人臉識(shí)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(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測算法的分析研究,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率和較快的檢測速度,同時(shí)對光照、尺度等變化條件下的人臉檢測也具有較強(qiáng)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(jí)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(jìn)行遮罩掩磨、簡單圖像形態(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(gè)過程,在保證檢測速度較快的同時(shí),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(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系統(tǒng)支持向量機(jī)通過引入核技巧對訓(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(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過無線網(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在PC上完成對人臉識(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、嵌入式人像比對兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測試運(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
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