无线图像采集系统的设计与实现

合集下载

图像处理系统的设计与实现

图像处理系统的设计与实现

图像处理系统的设计与实现一、引言随着科学技术的不断进步,图像处理技术得到了广泛的应用,涵盖了领域众多。

比如医学影像、无人驾驶、智能安防等领域都离不开图像处理技术的支持。

图像处理系统是针对图像信息进行处理和分析的系统,其设计与实现的高效与稳定对应用场景的实现至关重要。

本文将探讨图像处理系统的设计与实现,包括系统架构设计、关键功能模块和算法选择等方面。

二、系统架构设计1.需求分析:在设计图像处理系统之前,首先需要明确系统的应用场景和具体需求。

系统要处理的图像类型、处理的精度要求、处理的速度要求等。

根据不同的需求,系统的架构设计也会有所不同。

2.架构设计:在进行系统架构设计时,可以采用分层架构设计的方式。

通常可以分为应用层、处理层和底层三层架构。

应用层负责用户交互与业务逻辑处理,处理层负责图像处理算法的实现,底层负责图像数据的读取与存储。

3.性能考虑:在进行系统架构设计时,需要充分考虑系统的性能要求。

在处理大规模图像数据时,需要考虑系统的并发能力、响应速度等。

三、关键功能模块1.图像采集模块:图像采集模块是系统的基础模块,负责接收外部输入的图像数据。

通常可以与摄像头、扫描仪等设备进行对接。

2.图像预处理模块:图像预处理模块可以对输入图像进行预处理,包括图像去噪、图像增强、图像分割等操作。

预处理能够提高后续处理的效果。

3.特征提取模块:特征提取模块是系统的核心模块,负责从图像中提取出有价值的特征信息。

可以提取出图像的边缘信息、纹理信息等。

4.图像识别模块:图像识别模块是系统的重要功能模块,负责对图像进行识别和分类。

可以采用机器学习、深度学习等技术实现。

5.结果展示模块:结果展示模块负责将处理后的图像结果展示给用户,可以采用图像显示、图像打印等方式。

四、算法选择1.滤波算法:滤波算法是图像预处理中常用的算法,可以移除图像中的噪声、增强图像的信息等。

常用的滤波算法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。

2.特征提取算法:特征提取算法是图像识别中的关键算法,可以从图像中提取出有价值的特征信息。

基于STM32的无线图像实时采集传输系统

基于STM32的无线图像实时采集传输系统

• 116•利用STM32单片机为控制芯片驱动OV2640模块,实现图像采集,通过wifi 模块把采集的图像通过TCP 协议传输给移动端手持Android 设备。

Qt 开发软件通过socket 接口编程设计出了app 用于图像实时显示OV2640模块采集的图像。

实验结果表明图像传输稳定,可以实现实时的无线图像传输。

OV2640模块可以和其它设备组合,对未来图像类设备有很好的应用潜力。

图像传输应用广泛,在安防设备上可以通过摄像头监控家门、小区等,对犯罪侦查、丢失物品寻找等起到很大作用。

在人工智能领域,需要识别特定事物,比如人脸识别、物体识别等,需要采集很多的图像样本,离不开图像采集技术。

在没有线的束缚下,摄像头和显示终端分离,无线图像传输在日常生活中也有很大的实用性,例如可以在忙着洗衣做饭的时候监控小孩的实时举动,可以查看特定角落的实时画面。

本文探索了图像监控的关键技术图像采集和传输,并通过wifi 模块由TCP 协议实现无线图像传输。

在没有线的束缚下,摄像头和显示终端分离。

在wifi 信号覆盖范围内可以实时探索看不到的或者人类不方便探索的角落。

1 无线图像传输系统无线图像传输系统分为图像采集部分、数据传输部分和终端显示部分。

三者关系如图1所示。

的滤波器,逐行排列,形成方形采集阵列,BG/GR 形式构成的像素大约可以达到200w 个。

在采集光的时候也是逐行扫描采集,直到扫描完成。

其中内部集成了数字图像处理模块,可以直接输出JPEG, GRB422和YCbCr 等数据格式。

Ov2640模块使用的是正点原子的A TK-OV2640摄像头模块。

它共有18个引脚。

其中最重要的是SCCB 总线和HREF 行同步线,VSYNC 场同步线和8位并行数据线。

SCCB 总线和I2C 总线类似用于单片机向Ov2640模块发送控制命令。

在图像采集开始之后,模块会产生采集输出时序。

HREF 输出高电平时,根据时钟进行像素数据的读取,HREF 线变为低电平时读取的数据无效,循环采集直到采完一帧为止。

基于ESP32的WiFi数据流设计与实现

基于ESP32的WiFi数据流设计与实现

基于 ESP32的 WiFi数据流设计与实现1.摘要针对当前消防工作者在进行消防工作时需要及时地获取现场的情况以及需要针对现场形势进行合理的工作部署的问题,设计一个基于ESP32的WiFi数据流传输替代有线数据采集传输系统是必然的趋势。

该系统是由ESP32作为主控芯片的无线数据采集传输系统,将OV2640摄像头采集到的图像数据传输给ESP32并缓存,再通过ESP32的WiFi模块连接指定的WiFi,将缓存的数据通过WiFi无线传输给上位机系统并存储和实时显示。

关键词:ESP32;0V2460;WiFi数据流;无线传输2.项目背景传统的灭火方式捕获信息慢,处理响应不够及时,因此如何高效、快速地获取并传递信息,进而针对被困人员展开施救,成为灭火救援面临的一个新问题。

采用无线WiFi替代有线传输现场视频,从而获取和掌握现场情况就显得十分重要。

基于此背景条件下,本项目借助无线WiFi以及ESP32-CAM模块来实现无线数据流传输,可以让视频的传输速度提高、传输稳定性增加。

通过外设采集现场图像视频传到消防员手中,从而了解到火场的情况,保证了救援人员的安全,又给救援工作的进行提供帮助[1]。

3.系统总体方案设计基于ESP32的WiFi数据流设计与实现主要使用搭载了OV2640摄像头的ESP32-CAM视频传输模块,将此模块搭载在无人机上面就可以实现距离较长的图像视频传输。

当ESP32-CAM视频传输模块接通5V电源后,初始化各个模块。

当系统在运行时,加在ESP32模块驱动OV2640摄像头外设在初始化之后采集图像,再将采集到的信号数据传输给OV2640自带的一个8位微处理器进行图像压缩等,可以将采集到的图像转换成JEPG等图像格式数据输出并周期性地发给ESP32模块,ESP32模块会对所采集到的数据进行缓存。

在此之前需要设定所连接的WiFi局域网,建立服务器,并通过AP(无线访问接入点)建立与上位机(电脑)之间的以太网络连接,将所收集到的数据通过WiFi网络发送到上位机上,同时上位机就会对数据进行存储及实时显示。

远程无线图像采集的技术实现

远程无线图像采集的技术实现
本 文针对近距离无线监控需求, 提出基于 A R M和蓝牙 的无线图像采 集系统 的设计实现。 以A R M 系列的 ¥ 3 C 2 4 1 0芯片为处理器 , U S B摄像头 接收端与监控 P c机连接,用来接收从发送端发送过来的蓝牙 A C L
数据包 , 并将之传送到 P c 。蓝牙模块与 P c 机的通信是基于 H C I R S 2 3 2 接 口,使用 了电平转换芯片 M A X 3 2 3 2 将T r L电平转换成 R S 2 3 2 电平 , 利用 P C机串 口与蓝牙模块通信进行数据的收发。
由于 P C 机主板内置 的R S 2 3 2 接 口能达 到的波特率最大仅为 1 1 5 . 2 k b
采集图像 数据 ,蓝牙技术实现图像数据 的无线传输 。蓝牙技术采用快速
跳频 ,可确保近距离无线传输的链 路稳定 ,降低干扰影响 ,又传输对象 为数字量 ,因此传输错误少 ,确保 了采集图像 的质量。
( v d - > f d , p i c t u r e p , w i d t h h i g h t ) 。
L I n H X 骸
引导驱 动程序
1 . 3蓝牙模块 的选择
2 . 2数据发送的实现
采集模块使用的是 主流的 C S R的 B l u e C o r e 0 2 一 E x t e r n a l 蓝牙芯片 , 他 与外 围器件一起构成蓝牙模块 , 如图 1 。 电压调整电路提供蓝牙模块所需 的3 . 3 V和 1 . 8 V电压 ,闪存用于存储蓝牙固件和配置参数 。蓝牙主机通
系统通过 U S B摄像头获取图像数据 。L i n u x内核包含多种 U S B摄像
头驱动 , 本设计采用的是基于 O V 5 1 1 的Z C 0 3 0 X系列摄像头芯片,主要 包括 C A ME R A接 口、D R M A接 口、 I S O F I F O接 口和 O m n i C E已及 U S B

无线图像采集系统的设计与实现

无线图像采集系统的设计与实现
ZHE G — a , T AN — o g N Ye h n I Xu h n
( o ee fnomao , SuhC i gi l rl nvr t G a gh u5 4 , C i ) C lg fr t n ot hn A r ut a U iesy un zo 16 2 hn l oI i a c u i, 0 a
中图法分 类号 : P 9 .1 T31 4
文献标 识码 : A
文章编号 :0 07 2 2 1) 10 1 4 10—0 4(0 10 .1O0
De i n a d i p e e t to fwie e si a e c p u i g s se sg n m l m n a i n o r l s m g a t rn y t m
Ab t a t W iee si g a t rn c n q eh s h d a tg s f o v n e c , f x b l y lw o t de s o to o e il sr c : r l s ma ec p u ig t h i u a ea v n a e c n e in e l i i t, o c s a a y c n r l ns mes ca e t o e i n i p v so n t r ga p ia in . A r ls g a t r g s se b s d o ii n mo i i p l t s o n c o wi e si e ma e c p u i y tm a e n ARM r h t cu ei d sg e n lm e td T e r — n a c i t r s e i n da di e mp e n e . h o p p s d s se i cu e wiee s a t r gn d a d r , i g a t i g d i e n o to d l, m a e c mp e so d ta s t o e y t m l d r ls p i o eh r wa e ma ec p u n rv ra dc nr l n c u n r mo u e i g o r s i n a n mi n r mo u e a d we — a e u a — c ie i tr ci n mo u e F rt f l k n so man te m mb d e lto msae f tr d o i d l n b b s d h m n ma h n e a t d l . i al i d f i sr a e e d dp a f r r l e , nt s n o so , i e h

图像采集系统的制作方法

图像采集系统的制作方法

本技术涉及一种图像采集系统,其能够适用于对不同分辨率、不同图像输出接口的相机,并且具备自检功能,实现对自身系统误差进行检测,大大提高了图像采集工作的工作效率和可靠性。

该系统包括相机和上位机;还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备;相机通用检测设备包括子板以及母板;子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器;母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口;第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器,通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来。

技术要求1.一种图像采集系统,包括相机和上位机;其改进之处在于:还包括分别与相机和上位机相互通讯的相机通用检测设备;相机通用检测设备包括子板以及母板;子板包括第一基板、设置在第一基板上的N个相机接口、N个接口芯片、N个电平转换芯片以及第一电连接器;母板包括第二基板、设置在第二基板上的电源模块、第二电连接器、FPGA芯片、SDRAM芯片、串行UART接口以及数据传输接口;第一电连接器和第二电连接器是板间电连接器,通过这两个电连接器将第一基板和第二基板互联起来;相机图像输出接口与第一基板上的接口芯片、相机接口、电平转换芯片电连接,用于对图像数据进行传输和处理;第二基板上的SDRAM芯片、串行UART接口以及数据输出接口均与FPGA芯片电连接;串行UART接口与上位机电连接用于接收上位机发送的控制指令,数据输出接口与上位机通过千兆以太网实现物理连接,通过标准的UDP协议实现相互通讯;电源模块用于给相机供电。

2.根据权利要求1所述的图像采集系统,其特征在于:所述FPGA芯片上运行的模块包括:图像接口控制模块、图像数据缓存模块、虚拟相机控制模块、以太网数据打包模块、以太网发送模块、SDRAM控制模块以及UART模块;图像接口控制模块针对不同的接口的相机产生不同的时序接口波形,控制接口芯片完成相机图像数据的正确采集;图像数据缓存模块将采集到的图像数据缓存到FPGA内部的FIFO中,并在缓存到特定FIFO深度的时候,通知以太网数据打包模块读取FIFO内部的数据,并按照协议进行打包;虚拟相机控制模块根据上位机的指令设置,产生不同分辨率的15个虚拟相机图像,且在同一时刻,只产生一种虚拟相机图像用于对相机自身进行检测;以太网数据打包模块根据上位机的指令设置,选择“图像数据缓存模块”或者“虚拟相机控制模块”的其中一个,读取其中的数据进行以太网数据打包;以太网发送模块依据千兆以太网接口的RGMII接口时序,将打包后的数据,通过RGMII接口发送出去;SDRAM控制模块在FPGA内部的FIFO有限的情况下,将部分要缓存的数据缓存到SDRAM芯片中;UART模块用于实现与上位机或者其他UART接口之间的数据通讯,实时回报相机通用检测设备的工作状态。

基于ARM-Linux的图像采集和无线传输系统设计

基于ARM-Linux的图像采集和无线传输系统设计

X cl P A 7 理 器 连 接 了一 个 6 Mbt N N l载 程序 和 内核 映像 , 并作 为根 文件 系统 ,4 y 6 Mbt e S R M 作 为 内存 , S I 接 无 线 网卡 , S 2连 接 摄 像 头 。 系 D A UB 连 UB
d i1 . 9 9 j i n 1 7 — 4 . 0 0 0 . 1 o :0 3 6 / . s . 6 11 1 2 1 . 5 0 2 s 0
基 于 A M- iu R Ln x的 图像 采 集 和 无 线 传 输 系统 设 计
田泽 康 , 德 华 李
( 中科技 大学 图像 识别 与人 工智 能研 究所 , 汉 4 0 7 ) 华 武 3 0 4
图像采集和传输系统 的硬件系统 由开发板 、 by 30 WeeeV 0 0 U B摄像头 、 S 中兴 MF7 U无线网卡等构成 , 图 2所示 。 63 如
De i n o sg fARM - n x-a e m a e a q iii n - u - s d i g c u sto Li b a d r ls r n m iso s se n wiee s ta s s in y t m
摘 要 : 绍 了一 种 基 于 嵌 入 式 l u 介 i x的 实 时 图 像 监 控 系统 的 设 计 和 实 n 现方 法 。 系统 以 X c l P 2 0处 理 器为 核 心 , 载 US sae XA 7 搭 B摄 像 头 和 无 线 网卡 构 成 硬 件 平 台 。 Ar Liu 以 m- n x为 软 件 平 台 。 该 平 台 上 实 现 了 在 实 时 图像 的 采 集 , E 4压 缩 和 3 无 线 传 输 。M P MP G- G EG- 法 的 采 4算 用减 小 了网 络 的 压 力 。 节 约 了成 本 。 随 着 3 网 络 的 不 断 发 展 , 系 又 G 本 统将在 3 G时代有着广阔的应用前景。 关键 词 :图 像 采 集 ; 入 式 系 统 ; C 嵌 W DMA;A m- iu r Ln x 中 图分 类 号 :T 2 P7 文 献 标 志 码 :A

基于ARM的图像采集系统的硬件设计与实现

基于ARM的图像采集系统的硬件设计与实现
Li u Yongi C h ngY a y , a i 2Le o m i o l n’ e o u LingY ng iH ng a


(. r ie i f ia d m n e r c v et g n i e r g c n lg sac e t f h n i 1 Not Unv r t o n h s y Ch Mo e No d s t e s n g e n h oo yRee r C ne o a x t i T i E n i Te u h r S Ta u n 0 0 5 ;. n n e n eh oo s rhCe tr f t— lc o i I fr t na d Is me tNot i a , 3 0 1 E g e r gT c n l g Ree c n e o E et nc noma o n t y 2 i i y a o Op r i n r n, r u h
c nsr c h m a ea q sto nd p oc si yse t U S c m e a m o t ra d m e o , ndbui hene e sr o t tt e i g c uiii n a r esng s tm wih B a r , u nio n m r a l t c sa y y ds pe i rphe asa om m un c ton i e f c st c m pl t he de i n oft r r l nd c i ai ntra e O o e e t sg he ha dwa e p af m . fe h t m be r ltor A t r t a ,e dde d op r tng s se nd d i r e e ta p a e e e ual he f e a i y t m a rve sw r rns lnt d,v nt l t unci nsofi a e daa c l c i y to m g t ol ton,dip a n so a e s ly a d t r ge w e er ai e i a sa qu sto w e e ce ra hes se ur so o m e tt e ie e t r e lz d,m ge c iii n r la nd t y t r t n utt e her qu r m n . m Ke yw0r : m be de AR M ,3 2 0,m a e a qu ston U S c m e a ds e d d, ¥ C 41 i g c iii , B a r

基于ARM的无线图像采集系统设计

基于ARM的无线图像采集系统设计
术 的发展 , 作 为它们 间 的融合 体 的无 线 摄像 头越来 越受 到关 注. 摄 像 头 作 为 一种 安 防手 段 , 已在 各 行 各业 中广 泛应 用并 在 安 全 防 范 和环 境 监 控 方 面 起
人们 生 产和 生活 中必不 可少 的组 成部 分
系 统 构 成
整个 系 统分 为下位 机 和上位 机. 下位 机 由串 口 摄 像头 负 责 图像 采 集 , ARM 处 理 器 开 发 板 使 用 ADS ( AR M D e v e l o p e r S u i t e ) 集 成开发 环境 软件 进 行 图像处 理 , 利 用 C语 言和 汇 编语 言 编程 实 现. 上
e mb e d de d c hi ps a s t he c o r e a nd CCI 1 O 0 wi r e l e s s RF c hi p,t he i n f o r ma t i o n wa s s e n d t o t h e r e mo t e
集, 并 按 照联 合 图像 专 家组 ( J P E G) 标 准对 采 集 的数 据进 行 压缩 , 下 位 机 以 AR M 处 理 器
( L P C 2 1 3 1 )为核 心 , 通过 无线射 频 芯 片 C C 1 1 0 0 , 把 图像发 送 至 装 有驱 动程 序 的远 端计 算 机. 结 果表 明 , 设 计 的无 线 图像 采 集 系统 具有稳 定 性和 可移 植性 , 能 实现 图像 的 采 集 、 压缩、 无 线传 输和
Abs t r a c t :A ki nd o f wi r e l e s s i ma g e a c qu i s i t i o n s ys t e m wa s i nt r o du c e d,whi c h us i ng CM OS c a me r a f o r

基于SIM300的图像传输系统设计与实现

基于SIM300的图像传输系统设计与实现

线 MO E D M类 似 。该方 案 用 SM3 0 块 来 实 现无 I 0模 线 通 信 。SM3 0 块 内 部 集 成 有 G M控 制 器 、 I 0模 S T PI协 议 ,同时 提供 了两个 串 口等 。 同时 ,方 C/ P 案 中使用 美 国AD 公 司生 产A S - F 3 来对 采集 I D P B 51
进行 图像 的校 正 、滤波 、分 割 、特 征提 取 和数 据 压缩 等 。处 理过 的 图像数 据 经SM3 0 I 0 模块 并通 过 Itre上 传 到 服 务 器 储 存 。 图 2 示 是 基 于 nen t 所
于 无 线 通 信模 块 SM3 0 I 0 和G R 无 线 通 信 技 术 的 PS 数据 传输终 端 的设计 方案 和实 现方 法 。

ed. 20 .0 电 子 元 器 件 主 明 ca n 0 81 c

维普资讯
第1卷 0
第 1 期 0
电手元 器 件 主 用
Elc r nc Co on n e to i mp e t& De i p ia in vceAp lc to s
无 线 传 输 的 实现 方 法 。 关 键 词 : 图 像 传 输 ;G R ;SM3 0 块 ;A 指 令 P S I 0模 T
0 引 言
无线 数据 传输 系 统在 国民经 济 的许 多领 域 都
有着 重要 应用 。为 了克 服 目前 自动 化领 域 现有 有




: V— \= 、 = √ , = _ 一 徊 ,
收 稿 日期 :0 8 0 — 7 20—70
为SM卡提供 工 作 电源 ;SM R T I 复位 信 I I _ S 为SM卡

基于WIFI的无线IP摄像头的设计与实现

基于WIFI的无线IP摄像头的设计与实现

基于WIFI的无线IP摄像头的设计与实现摄像头(Camera)作为一种视频输入设备,在过去被广泛地运用于视频会议、远程医疗及实时监控等。

近年来,随着互联网技术的发展,网络速度不断提高,再加上感光成像器件技术的成熟并大量用于摄像头的制造,使得摄像头的价格降到普通人可以承受的水平,彼此之间可以通过摄像头在网络平台上进行有影像、有声音的交谈和沟通,还可以将其用于当前各种流行的数码影像、影音处理。

然而从适用领域和范围来看,有线摄像头不够灵活和方便,移动性差,特别是在一些特殊空间(深水、密闭、狭小、不宜通线路)或者时间(紧急、没有时间拉线路),获取、采集视频图像显得力不从心,摄像头与电脑不能进行(或不能及时)有线连接。

如何将视频信号从摄像头端传到显示终端处理得到图像,或者通过现有网络实现远程传输?无线摄像头可解决这些问题。

为此,本文将探讨一种以88W8510芯片为核心的WIFI模组来设计性价比高、成本低廉的无线IP摄像头。

1 IP摄像头的无线设计方案传统有线数字摄像头的工作原理:实景通过镜头(LENS)生成的光学图像投射到图像传感器表面上,转为电信号,经过模数转换(A/D)后变为数字图像信号,送到数字信号处理芯片(DSP)中加工处理,经USB接口通过有线线路传输到电脑中处理,通过显示器来显示图像[1]。

根据该原理,传统有线数字摄像头进行无线改造的关键就是如何将经DSP处理送出的数字信号通过无线发送装置将信号送出,再通过无线接收装置将数字信号上传给Internet或者PC实现视频信号无线传输[2-3]。

作为无线IP通信一项很好的增值业务,本方案利用传输价格低廉的IP承载网,选用美国Marvell公司的88W8510 WIFI模组[4]来实现一个具有IEEE 802.11b/g功能的无线桥接设备(下称88W8510 WIFI无线网桥),以构建无线传输环境,将摄像头DSP送出的数字信号经过打包分组(IP包),通过无线环境传送到电脑或无线网络,如图1所示。

基于ARM的远程无线监控系统的设计与实现

基于ARM的远程无线监控系统的设计与实现
的 网 络 功 能 。 根 据 程 序 开 发 的 需 要 对 示 。 核 心 内 容 【] 在 图 像 采 集 的 时 候 需 要 5。
Ln x 作 系 统 进 行裁 减 与 编译 ,将 制 iu 操
通 过 bO t0 de 下 载 到 ARM Ola r
用 fJ EG ,所 以需 要 先 安 装 J G j lP 库 PE
基于 A M的远程无线监控系统 R 的设计与实现
重庆通信学院 彭烟 张文普 牟宇飞 随 着 计 算 机 、网 络 、通 信 技 术 能 ,提 供 了工 业 界 领 先 的 M I / P¥ mw 驱 动 ,通 过 指 令 调 度 利 用 US 摄 像 头 B
的 发展 ,以 及多媒体视 频技 术的不 断 性 能 。外 接 网卡 接 口与 处理器直 接连 进行 图像采集 ,将 采集好 的图像通 过
同的时钟频 率下 运行 。用在高性 能 、 低功 耗 、便 携 、 手 持 式 的 设 备 中 。它
具 有 良 好 的 开 放 性 ,遵 循 世 界 标 准 规 范 ,特 别是 遵 循 开 放 系统 互 连 ( I 0S )
加 入 了Itl c l技 术 ,具 有 调 节 动 G R TU、 US 摄 像头 和 P 组 成 。 ne Xsae P SD B C
是 一 个 3 位 处 理 器 , 可 在 3 2 H Z 2 M 、 1
46 1 MHz 2 M Hz 6 4 Hz 4 不 、5 0 和 2M 达 种 断 线 自动 重 连 功 能 。
系 统 软 件设 计
本 系统 采 用 Li uX 操 作 系统 , n 为
系 统 总 体 设 计 整 个 监 控 系 统 主 要 是 由 AR M 、 它是 一个多 用户 、多任务操 作系统 ;

毕业设计实践基于深度学习的图像识别系统的设计与实现

毕业设计实践基于深度学习的图像识别系统的设计与实现

毕业设计实践:基于深度学习的图像识别系统的设计与实现一、选题背景随着科技的进步和人们对生活质量要求的提高,图像识别技术的应用也越来越广泛。

比如,人脸识别、车牌识别、智能家居等都离不开图像识别技术的支持。

深度学习作为目前最热门的人工智能技术之一,其应用于图像识别领域,在精度和效率上具有传统算法无法比拟的优势。

因此,设计并实现一套基于深度学习的图像识别系统,不仅能够掌握当下最前沿的人工智能技术,同时具有实用性、可推广性和研究性。

二、课题研究内容本次毕业设计将基于深度学习技术,设计并实现一套图像识别系统,其主要研究内容如下:1.图像数据预处理:通过对输入的图像进行处理,提取出所需的特征,为后续模型的训练和推理提供高质量的数据支持。

2.深度学习模型构建:通过选择适合本次任务的模型结构、损失函数和优化器等,搭建一套高效且精度较高的深度学习模型。

3.图像识别系统实现:将前述预处理和模型构建的结果,构建成一个完整的图像识别系统。

在该系统中,可以通过摄像头或上传本地文件的方式,输入图像数据,系统能够快速准确地输出该图像的识别结果。

三、实验步骤1.图像数据采集及标注:针对本次实验所需识别的对象,采集足够多的含有该对象的图像数据,并进行标注。

2.数据预处理:对采集到的图像数据进行预处理,包括数据清洗、大小调整、裁剪、均衡化等处理。

3.深度学习模型构建:基于深度学习框架,选择合适的模型结构,搭建出图像识别的深度学习模型。

4.训练模型并优化:将预处理完成后的图像数据输入到模型中进行训练,不断优化模型结构和参数,以达到较高的精度和效率。

5.构建图像识别系统:将预处理、模型构建、训练优化所得的结果,构建成一个完整的图像识别系统。

并进行系统测试和优化。

四、预期成果本次毕业设计的预期成果包括:1.基于深度学习技术的图像识别模型设计与实现。

2.完整的图像识别系统,支持实时图像输入、预处理、识别操作,输出较高的识别精度。

3.针对模型训练和系统输出的优化方案和结果分析报告。

无线视频监控系统设计方案

无线视频监控系统设计方案

无线视频监控系统设计方案xx年xx月xx日•方案设计概述•无线传输系统设计•视频采集系统设计目录•监控系统硬件设计•监控系统软件设计•安全防护与故障处理•应用场景与实例分析01方案设计概述无线视频监控系统是指利用无线通信技术实现对远程目标进行实时视频传输、监控和控制的系统。

定义本设计方案旨在实现一个稳定、高效、易用的无线视频监控系统,满足用户对远程实时视频信息的需求,同时提高系统的便携性和可扩展性。

目标定义与目标本设计方案适用于家庭、办公场所、工厂、仓库等各类室内和室外环境,可满足不同场景下的实时视频监控需求。

由于无线传输距离、网络带宽、设备性能等因素的限制,本设计方案在某些特定情况下可能无法达到最佳效果,如远距离、复杂地形、高密度建筑群等。

适用范围限制适用范围与限制设计原则与方法设计原则可靠性、高效性、易用性、扩展性和安全性。

方法本设计方案采用模块化设计方法,将整个系统划分为多个功能模块,包括视频采集、编码、传输、解码、显示等模块,各模块之间采用标准接口进行连接和通信,方便系统升级和维护。

同时,本设计方案还采用了先进的编码和压缩技术,提高视频传输效率和图像质量。

02无线传输系统设计利用无线电波进行传输,具有覆盖范围广、传输距离远、可靠性高等优点,但信号易受干扰。

无线传输技术分类及特点无线电波传输通过卫星进行信号传输,适用于远距离、无遮挡的场景,但需要较高的成本和带宽。

卫星传输借助现有的移动通信网络进行传输,可实现移动设备的远程访问和控制,但需要网络信号覆盖范围广。

移动网络传输1无线传输系统架构设计23适用于两个设备之间的直接通信,传输速率快、稳定性高。

点对点架构以一个中心节点为核心,其他设备与中心节点直接通信,易于管理和维护。

星型架构各设备之间可相互通信,具有较高的灵活性和可靠性,但需要复杂的路由协议。

网状架构无线传输协议与标准实时传输协议,适用于音视频流媒体传输,具有较低的延迟和较好的实时性。

图像处理系统的设计与实现

图像处理系统的设计与实现

图像处理系统的设计与实现图像处理系统是指以计算机为主体,通过软硬件技术的结合,对图像的获取、处理、分析和输出等过程进行控制和管理。

它主要由图像输入设备、图像处理器、图像输出设备和相关软件组成。

本文介绍了图像处理系统的设计与实现。

一、系统架构设计图像处理系统一般包括图像采集、图像预处理、图像分析、图像识别、图像输出等模块。

图像采集模块主要负责采集原始图像,包括传感器、相机等设备;图像预处理模块主要对采集的图像进行滤波、增强、去噪、增加边缘等操作,提高图像质量;图像分析模块主要负责对图像进行识别、分类、测量、跟踪、分割等操作,实现对图像中特定目标的提取;图像识别模块主要负责对图像中的物体进行分类、定位、识别等操作;图像输出模块主要将处理后的图像输出到显示器或打印机等设备。

图像处理系统的设计要根据具体需求进行,灵活选择合适的硬件设备和软件平台。

如选用ARM、DSP等处理器,结合FPGA等硬件设备,通过C语言、Verilog HDL等语言进行编程实现。

同时,要注意设备和软件的兼容性和可扩展性,便于日后的升级和维护。

图像处理系统的硬件设计包括电路原理设计、PCB设计等内容。

由于图像处理系统的复杂性较高,需要进行全面的电路验证和测试,确保各部分电路的稳定性和可靠性。

图像处理系统的电路设计可以分为两个方面。

一方面是选择合适的图像采集器,如CCD等传感器;另一方面是优化信号处理电路,如执行滤波器、放大器、AD/DA转换器等电路,提高信号质量。

PCB设计时要考虑到对信号质量的影响,减少信号干扰,保证电路稳定性。

同时要注重布线的合理性,缩短信号传输的距离和时间。

图像处理系统的软件设计包括图像采集软件、图像处理软件和图像输出软件。

其中,图像采集软件主要使用传感器和相机等设备采集原始图像,并将其传输到计算机中。

图像处理软件主要对原始图像进行处理和分析,提取目标信息。

图像输出软件主要将处理后的图像输出到显示器或打印机等设备。

基于Camera Link接口的图像采集控制器的设计与实现

基于Camera Link接口的图像采集控制器的设计与实现

了 系统 硬 件 组成 以 及 信 号 处 理 流 程 , 点 阐 述 了 系 统 中 图像 数 据 的 接 收 以 及 数 据 预 处 理 模 块 的 具 体 实 现 并 给 出 了 仿 重 真 结 果 , 后 , 论 了 Nis I 理 器 的实 现 以及 程 序 的精 简 方 式 。测 试 结 果 表 明 , 控 制 器 达 到 了 预 定 的 要 求 , 有 最 讨 o 处 I 此 具 设计灵 活、 靠性高等优点 。 可
Ke wo d : Ca r n y rs meaLik;FP GA ;i g c ust n;Nis Ⅱ ma ea q iio i o
0 引

的 C a n l ik技术 发展 而 来 的 , h n e L n h n eLn C a n l ik技 术 基 于
L S2( o l g feet lSg aig 低 电 压 差 分 VD _ L w Vot eDi rni in l , a f a n
t e d t r te t e o l I h nd,t epa e ic s e heis a eofNis I n ow o sm p iy te sz fa p ia in h a a p e ra m ntm due n t e e . h p rds u s t n tnc o Ia d h d t i lf h ieo p lc to pr g a a e o is I .ts e u t e o s rt h sm eho sfe il d rla l. o r m b sd n N o I e trs lsd m n tae t i t d i ixb ea eibe n
Absr c : i a e e l d a i a ea q iiin c n r le a e hei tra eo a r i t a t Ths p p rr ai m g c usto o to lrb s d on t n e c fc me a l ze f nk, o c o to u r n ma e n a c un fc r e t i g ta s e si ef c a i ge c uiii c ntolr a t r n fr ntra e nd m a a q ston o r le c n’ me t he e u rm e o i rasng m g ta se s p e e t r q ie nt f nce i i a e r n f r s e d. Ths i

远程无线视频监控系统的设计与实现

远程无线视频监控系统的设计与实现

Telecom Power Technology设计应用远程无线视频监控系统的设计与实现袁纯桢(葛洲坝易普力四川爆破工程有限公司,四川远程无线视频监控系统对于维护治安和保障社会安全具有重要的作用。

在监控需求逐渐增加的今天,远程无线视频监控逐渐走进千家万户。

传统的视频监控系统大多由线缆或光缆将视频信号传输到监控中心,而这种方式耗材较大、布线复杂、成本较高且安装位置缺乏灵活性。

当前许多工程都依赖远程监控对现场进行实时监管,如矿山开采等存在一定危险的施工作业,使得远程无线视频监控系统的设计和实现逐渐开始得到人们的关注。

因此,嵌入式技术设计的监控系统,借助网络通信和传感器等技术,完成远程无线视频监控系统的设远程监控;无线传输;设计与实现Design and Implementation of Remote Wireless Video Monitoring SystemYUAN ChunzhenGezhouba Yipuli Sichuan Blasting Engineering Co.,Ltd.Remote wireless video surveillance system plays an important role in maintaining public order and ensuring social security.With the increasing demand for surveillance monitoring nowadays 2020年9月25日第37卷第18期Telecom Power TechnologySep. 25,2020,Vol. 37 No. 18 袁纯桢:远程无线视频监控系统的 设计与实现式的网络传输协议来连接摄像机与监控终端,为其提供无线通信。

分布式的操作系统使得抢险任务调度算法能够有效应用于无线视频监控系统中,使得整个监控过程可以实现有效的软硬件资源共享,为监控视频管理人员提供更加人性化的服务[4]。

手持无线视频监控系统的设计与实现

手持无线视频监控系统的设计与实现

手持无线视频监控系统的设计与实现随着无线通信技术的快速发展和无线摄像技术的成熟,手持无线视频监控系统在安全领域中得到了广泛的应用。

本文将从需求分析、系统设计、硬件实现和软件实现这四个方面来介绍手持无线视频监控系统的设计与实现。

一、需求分析1.实时视频监控功能:能够实时传输摄像头采集到的视频信号,让用户能够随时远程查看监控画面。

2.远程控制功能:用户能够远程控制摄像头的方向和焦距,调整监控画面。

3.数据存储功能:将摄像头采集到的视频数据存储到本地设备中,便于用户以后查看。

二、系统设计根据需求分析,手持无线视频监控系统的硬件组成主要包括:摄像头模块、图像传输模块、显示模块、远程控制模块和存储模块。

软件组成主要包括:图像采集与传输软件、图像显示软件、远程控制软件和存储管理软件。

硬件设计:1.摄像头模块:选择分辨率高、转动方便的摄像头模块,能够采集到高质量的监控画面。

2.图像传输模块:通过无线通信技术将摄像头采集到的视频信号传输到远程设备,如WiFi模块或蓝牙模块。

3.显示模块:使用高分辨率的触摸屏,能够显示实时监控画面以及远程控制界面。

4.远程控制模块:通过按键或触摸屏操作,控制摄像头的方向和焦距。

5.存储模块:使用高容量的存储器,将采集到的视频数据存储起来。

软件设计:1.图像采集与传输软件:采集摄像头模块采集到的视频信号,并通过无线通信模块将视频信号传输到远程设备。

2.图像显示软件:接收远程设备传输过来的视频信号,并在显示模块上实时显示监控画面。

3.远程控制软件:接收用户操作指令,并通过无线通信模块将指令传输到手持设备,实现远程控制功能。

4.存储管理软件:负责数据存储,将摄像头采集到的视频数据存储到存储模块中,并提供数据管理功能。

三、硬件实现1.根据系统设计需求,选择合适的摄像头模块、无线通信模块、显示模块、存储模块等硬件设备。

2.进行硬件连接,将各个模块连接到主控板上,并进行电路调试,确保硬件设备正常工作。

基于S3C6410的图像采集与无线传输系统的设计

基于S3C6410的图像采集与无线传输系统的设计
W LAN sn u i g RTP.Th e ts o h tt i s s e c n r n s a l ,h s a h g fiin y t a t r n n o e i g a a a e t s h ws t a h s y t m a u t b y a i h e f e c O c p u e a d e c d ma e d t ,h s c g o o tn iy f r i g s a d l w r me l s a e o d c n i u t o ma e n o fa o sr t .
WiC n E是微 软 专 门为 资源 有 限设 备 推 出 的一 个 紧凑 、 高效 、 组件 化 的 3 2位操 作 系统 , 它拥 有强 大的多
任务、 多线 程处理 能力 、 占式基 于优先级 的调 度算法 抢 和 确定 的实时性 , 稳定 可靠 , 被广泛应 用 于各种嵌 入式 产 品 中。 同时 , 软在 内核定 制和应用 程序 开发两 方面 微 都 提供 了 良好 的开发工 具 , 用方便 , 使 有助 于提高 开发 效 率 。本 系统 即采用 W iC n E作为操 作 系统 。
W iCE,u e B c mea t a t r ma e ,e c d s t ei g aa u ig t ec d c o n s sUS a r o c p u ei g s n o e h ma e d t sn h o e f¥3 4 0 a d ta se st e t r u h C6 1 n r n fr h m h o g
强可 靠性 ,3 6 1 ¥ C 4 0内部集成 了许 多硬件 外设 , 4通 如
机平 台 和视频采集 卡的形式 , 得系统较 为复杂 , 使 稳定
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

0引言视频监控目前已得到广泛的应用,一般采用如下方案:使用具有较高成像质量的CCD(charge-coupled device)传感器摄像头,通过S-VIDEO端子实时传送数据,这种方案需要摄像头与采集端设备连线,同时监控中心需要有较大的存储空间来存储图像与视频片段,还需要电视墙来对不同地点的目标进行实时监控,此方案适合于公共场所的安防和监控,实时性高,但能耗大,成本昂贵。

对于需要远程监控的生产环境,例如农业、种植业、畜牧业以及工业厂房的监控,包括动物的异常举动,种植现场环境的突然变化,厂房可疑人员的入侵监控等,上述方案难以满足图像与视频中信息智能处理的需要,而基于嵌入式ARM-Linux的无线图像采集系统成为合适的选择。

在802.11无线协议应用经已成熟的前提下,研究的重点在于传感器节点所采用的硬件平台和数据流格式,当前的主流方案包括:①ARM+DSP(digital signal processing)[1]:由ARM 架构CPU(central processing unit)担任传感器节点的总控制角色,利用DSP信号处理芯片的高速处理能力对图像数据进行压缩和相关预处理,该方案适合需要较多数值运算的JPEG (joint photographic experts group)数据流。

②FPGA(field-progra-mmable gate array)+视频编解码芯片[2]:利用FPGA的并行处理能力同时传送和处理多组图像与视频数据,由于FPGA的硬件可重写性,该方案适合于在实验阶段进行设计上的查错和优化。

③ARM:使用高主频的ARM架构CPU,同时担任中央控制和图像处理的角色。

ARM为通用精简指令集架构,具有足够的流水线来应对复杂的逻辑运算,适用于处理逻辑运算量较大的压缩算法,例如PNG格式所采用的Deflate压缩算法,同时,ARM-Linux架构具有成熟的工作基础,固采用方案3设收稿日期:2010-01-10;修订日期:2010-03-09。

=0.7169*(=图6deflate 算法原理abcde$%s5600x09jxsaaaabcdeX%&^xijijixsaaax09j0909abcde$%s56oox09jxsaaaabcdeX%&^xijijixsaaax09j0909abcde $%s 56oo x09j xsaaa (21,5)X%&^xijiji (20,5)(29,4)0909这个23位长的二元组来表示,这样,就算只能找到一个最短的3个字节(24位)的重复,也至少节省了1位,如果小于3个字节,就不用二元组表示,直接输出,不会增加存储空间。

4图像传输方法系统采用Wi-Fi进行数据传输,图像采集节点与PC机处于同一个无线局域网(WLAN)内,节点处使用USB无线网卡(rt73芯片)接入无线局域网,移植了ralink公司提供的开源驱动使无线网卡在Linux系统下工作。

Linux内核支持驱动模块的动态加载,因此,把rt73芯片的驱动编译为.ko格式的模块后,使用insmod程序可将该驱动插入内核运行代码中[7]。

另外,使用iwconfig用户层工具对无线网卡的参数进行配置,上述开发过程如图7所示。

完成了无线网络适配器的驱动移植后,本文采用TFTP协议实现文件传输功能。

TFTP协议是简化了的FTP协议,程序体积小巧,资源消耗小,传输速度与FTP相当。

只需要在节点上移植TFTP客户端,同时在监控中心PC中架设TFTP服务端,即可进行文件传输。

在本系统的设计中,节点操作系统启动后,同时启动一个网络接口的shell检测脚本。

该脚本通过查看网络接口wlan0是否存在以及某段时间内该接口的网络流量是否发生变化来判断无线网络接口的工作情况,一旦发现异常,则调用另外一个shell脚本来重新启动无线网络接口。

通过以上机制,可最大程度地提高节点的自我维护能力以及稳定性,减少人工的参与。

5系统人机交互模块系统采用thttpd嵌入式http服务器、PHP解释语言以及sqlite3嵌入式数据为用户提供Web方式的人机交互界面,用户通过访问网页即可使用图像采集系统的所有功能[8]。

系统功能如下:用户登录:使用嵌入式数据库sqlite3存储用户信息,用户密码使用DES加密保存。

网络参数配置:支持对图像传感器节点的IP(Internet Pro-tocol)地址、MAC(media access control)地址、网关地址、子网掩码进行修改。

支持对TFTP服务器IP地址进行修改。

采集图像:支持采集一次性1-5张分辨率为640*480或320*240的BMP(Bitmap)或PNG格式图像。

时钟同步:使图像传感器节点的系统时钟与监控中心的时钟同步。

由于采集的图像文件使用时间戳命名,因此保持节点与监控中心时钟同步方便对图像进行管理。

查询系统状态:可供用户查询节点当前的CPU占用率、内存占用率、Nand Flash剩余空间、网络流量、节点开机时间等系统状态参数。

恢复出厂设置:将图像传感器节点的网络参数、用户账号信息恢复至默认值。

账户信息修改:提供用户修改账户信息,包括修改密码和账号。

节点复位:供节点出现异常时使用,节点复位会重新启动系统,并将各参数恢复为默认值,同时自动加载所有应用程序。

6实验结果与分析以下为图像采集操作主界面,用户按下“采集图像”按钮,节点便按照用户所配置参数进行作业,采集到的图像将自动通过无线网络往用户的TFTP服务器发送,图8所示即TFTP 服务器所接收到的采集图像以及用户配置的采集参数。

图9所示为节点工作时的CPU和内存占用率等性能指标,结果显示,在进行图像的采集和压缩过程中,节点系统资源占用小,响应快速,性能稳定。

图10为本系统在某家禽养殖基地的使用情况。

视频采集功能采用开源程序serfox程序套件实现,节点处使用serfox 服务端发送图像帧,PC端使用serfox所提供的Windows客户端接收图像帧。

图中为视频实时监控的画面,从画面中可观图8TFTP服务器目录图9节点工作时的性能指标图10家禽饲养现场的视频实时监控(下转第304页)SACO-MFI算法比ACS-MFI算法提取率高7%~14%。

因此,本文提出的SACO-MFI算法在不同支持度和不同性质的数据集下挖掘最大频繁项集的都表示出良好的性能。

6结束语本文给出了挖掘最大频繁项集的朴素蚁群算法,该算法只需要扫描一次数据库,不需要产生大量的候选集。

建立了挖掘最大频繁项集的非线性优化模型,给出了与问题紧密相关的信息素模型和更新机制,取消启发式信息而使用局部搜索,简化了项集选择公式的计算。

理论上分析了算法的时间和空间复杂度,相对以前的算法较低。

实验结果表明,该算法加速了运行时间,提高了项集提取率,对于大型数据库中的最大频繁项集的挖掘是高效智能的。

参考文献:[1]Uno T,Kiyomi M,Arimura H.LCM ver.2:Efficient mining algo-rithms for frequent/closed/maximal itemsets[C].Bayardo RJ, Goethals B,Zaki MJ,et al.Brighton:Proc of the IEEE ICDM Work-shop Frequent Itemset Mining Implementations,volume126of CEUR Workshop Proceedings,2004.[2]Thangavel K,KarnanM M.Ant colony algorithms in diversecombinational optimization problems-a survey[J].ACSE Jour-nal,2006,6(1):7-26.[3]屠莉,陈崚.挖掘关联规则的蚁群算法[J].南京邮电大学学报(自然科版),2006,26(5):36-39.[4]ZHU Xing-liang,Li Jian-zhang.An ant colony system-based op-timization scheme of data mining[J].IEEE Intelligent Systems Design and Applications,2006,10(1):400-403.[5]沈国强.覃征.一种新的多维关联规则挖掘算法[J].小型微型计算机系统,2006,27(2):291-294.[6]KUO R J,SHIH CW.Association rule mining through the antcolony system for national health insurance research database in Taiwan[J].Computers and Mathematics with Applications,2007, 54:1303-1318.[7]许珂.基于群体智能的关联规则挖掘方法及应用[D].济南:山东师范大学,2008.[8]Zhu Wen-zhi,Wang Jing-cheng.A novel association rule decisionalgorithm based on ant colony optimization algorithm for ball mill pulverizing system[C].Proceedings of the International Conference on Computer Science and Software Engineering, 2008:160-163.[9]唐文志.蚁群算法在关联规则学习中的研究与应用[D].北京:北京工业大学,2009.[10]FREITAS A A.Understanding the crucial differences betweenclassification and discovery of association rules[C].ACM SIG-KDD Explorations,2005:65-69.[11]YANG G.The complexity of mining maximal frequent itemsetsand maximal frequent patterns[C].Seattle:Proceeding of the ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Dis-covery in Databases,2004:344-353.[12]宋洁,刘华.蚁群算法在最大频繁项集挖掘问题中的应用[J].计算机工程与设计,2008,29(20):5290-5292.[13]Dorigo M,St。

相关文档
最新文档