多传感器信息融合中时间同步方法的研究

多传感器信息融合技术日前广泛应用于自主车辆导航等信息技术领域,而时间同步技术是多传感器信息融合中的一项关键技术,是实现多传感器信息融合的必备条件之一.为了提高多传感器系统中时间同步的精度,提出了一种局域网内的时间同步方法,方法实现简便且可以提供很好的时间同步精度.通过仿真实验证明了所提出的方法不但在网络延时较小的情况下可以满足多传感器信息融合对时间同步精度的要求,而且在网络延时明显增大的情况下也可达到毫秒级以内的时间同步精度.     

多目交会摄像测量时间同步系统设计

针对运动物体的多目交会摄像测量系统,文章设计了一种基于高速摄像机外触发源的采集系统,采用GPS授时,依靠卫星每秒钟起始时刻发出的同步秒脉冲来保证时间同步;采用脉冲发生器实现高精度同步采集脉冲来保证像机曝光采集时间同步.经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,是一种通用的多摄像机同步解决方案.     

电子倍增CCD多模式驱动设计

针对L3Vision电子倍增CCD图像传感器,设计了多工作模式的驱动方案,以实现微光环境下目标物体的精确识别与快速定位。通过电子倍增调节,降低读出噪声,提高图像信噪比;调节曝光时间,获取合适的图像灰度值,以帮助目标识别;通过开窗模式,选取感兴趣区域图像进行输出,提高帧频,实现快速定位;通过曝光同步,令图像采集系统与控制系统保持节奏一致。实验结果表明:通过多种方案的配合,可在低照度环境下快速获取清晰图像。     

一种应用于高动态范围CMOS图像传感器的曝光控制技术

本文针对提高CMOS图像传感器的动态范围,提出了一种新的组合滚筒式曝光技术。由目前现有的技术可知,多次滚筒式曝光一般选择在单帧的时间周期内完成。根据不同的曝光参数,CMOS图像传感器芯片输出不同的图像,然后再将其组合成一帧宽动态范围的图像作为最后输出。本文提出的方法,通过充分利用滚筒式曝光时的空闲电路资源,有效地缩短了相邻图像间的时间间隔。这种方法将多次滚筒式曝光穿插进行,实现对目标图像的多次成像,从而有效提高了系统效率和输出响应速度。     

多传感数据同步采集系统设计

轨道检测方法涉及到陀螺仪、倾角仪、加速度计等多个传感器,如何实现多传感数据同步采集是实现轨道检测的关键技术之一.为了解决该问题,设计了一种多传感数据同步采集系统,该系统主要由正交编码采集电路、信号调理电路及同步触发电路构成,采用基于μC/OS-Ⅱ嵌入式编程方法,实现了陀螺仪、倾角仪、加速度计的同步采集.通过利用多传感数据同步采集系统设计了轨道检测小车,实验验证了该系统不仅可以精确实现多种传感器的同步采集,而且具有较强的抗干扰能力,其综合测量精度小于0.5 mm.     

多层动态分簇的WSN时间同步算法

无线传感器网络受多跳传输延迟和节点中的晶振准确度的影响,造成时间同步误差较大.为了减小同步误差,传统解决方法提高了同步算法的频率,这使得算法面临两个问题:①通信能耗较高;②精度与能耗之间的不平衡.针对以上问题,结合单向广播机制和双向成对机制,提出一种多层动态分簇的无线传感器网络时间同步算法.采用节点分层策略减少了同步通信开销;采用同步误差补偿机制降低了算法同步误差的影响,使用时钟补偿机制减少了传感器节点运行的累积误差.实验测试表明:在保证精度的前提下,本算法降低了同步次数,减少了同步通信开销,从而延长了网络的生命周期.     

无线结构健康监测传感器网络中的时间序列同步算法

现有的无线传感器网络时间同步算法的同步精度较低,无法满足分布式结构损伤检测系统的要求.文章提出一种基于最小化序列能量差的时间同步算法.该算法通过比较传感器节点在不同时刻记录的采样信号序列,采用比较能量差的方法进行时间序列自同步.经过理论分析及多次实验证明,采用该方法的同步精确度符合无线结构健康监测系统对时间同步精度要求.     

一种扩展动态范围的图像处理算法

为抑制强背景光而获取目标图像,扩展图像传感器的动态范围是一种有效的方法.图像传感器动态范围的扩展可采用多种技术,如对数像素结构、横向溢出栅像素机构、多次曝光技术、局部曝光技术等.提出一种图像处理的算法来扩展动态范围,其原理是对同一图像进行连续采集两次,利用数学算法对图像进行合成以达到动态外围的扩展,进而提高图像的信噪比...     

基于滤波算法的曝光图像多特征细节识别仿真

为解决曝光图像信息传递效果差的问题,提出对多序列曝光图像进行垂直方向切片后卷积的方法,然后采用Anscombe变换与图像滤波算法结合,去除曝光图像中的除泊松噪声增强曝光图像的边缘与细节信息。仿真结果表明,在增强曝光图像多特征信息能力上,双边滤波较高斯滤波效果更明显,平均梯度提高了10.2%。基于滤波的多曝光图像特征融合重构可以有效的提高曝光图像的细节信息,提高图像传递质量。     

道路平整度检测多源数据高精度同步采集

随着使用年限增加,道路出现了不平整等路面损坏情况,急需一种快速、有效的道路平整度检测设备对道路进行检测。设计了一种道路平整度检测多传感器数据同步采集系统,以FPGA为控制核心,利用GPS输出的NEMA数据和高稳晶振建立高精度的时间基准,采用A/D采样的方式进行同步数据采集。为提高系统的抗干扰能力和数据采样的精度,传感器信号调理电路采用差分放大和抗混叠滤波设计。实验结果表明,该系统完成了多传感器数据高精度同步采集,时间同步精度为微秒级,能够为评价路面平整度提供高精度原始数据,具有数据采样精度高、稳定性好、抗干扰能力强、成本低等优点,已在武汉夕睿光电技术有限公司的道路检测车上得到成功应用。     

基于Nios II软核的遥感图像实时压缩系统

针对在空间遥感探测领域,大量遥感图像传输和对图像实时处理的需求,提出一种基于Nios II 软核的遥感图像实时压缩系统的设计方法.该方法基于先进的JPEG2000图像压缩标准,使用专用协议芯片,结合嵌入式处理器和可编程逻辑器件,搭建了硬件压缩系统,并在基于Nios II软核的遥感图像实时压缩系统工控机终端建立软件解码单元,实现了大量遥感数据的实时传输压缩与解码显示.测试证明,该遥感图像压缩系统能够实时连续压缩数据,图像压缩效果达到应用要求.通过测试结果分析,并结合具体的工程任务,指出了该图像压缩系统下一步的改进方向.     

基于MPEG-2的图像压缩系统设计

针对未压缩的视频图像信号的高传输码率,占用存储空间大进行了研究,提出了一种基于MPEG—2的图像压缩编码系统,实现数字图像的无线传输,并输出传输流。通过视频解码芯片SAA7114H和编码芯片SAA6752H构成压缩模块,分析原始视频图像,经D1格式采集压缩后,分别以不同的速率传输时,视频图像质量变化,表明压缩倍数越高,图像质量越差;由SAA6752芯片引脚采集数据,将采集到的视频流数据转换为十六进制,分析数据结构及排列规律符合传输流特性。该设计方法不仅能保证良好的图像质量,提高视频图像压缩率,且能正确提取传输流。     

基于DSP的嵌入式图像监控系统的设计与实现

基于ADI公司Blackfin533 DSP强大的图像处理能力及专用的并行外设接口,快速实现了图像数据的传输和JPEG静态图像压缩编码并通过以太网进行数据传输。通过改进SDRAM的读写数据方式以及利用Blackfin特有的汇编指令及内核架构,有效提高了采集、压缩速度,实现了高分辨率的图像监控系统的设计。     

基于DSP的JPEG标准编解码系统设计

为了将图像数据高质量地传输,便于图像数据的检索、分析、处理和存储,设计了一个以JPEG标准的静态图像压缩编码系统;将原始图像进行图像压缩编码,同时利用DSP芯片处理速度快的特点,进行核心算法的处理满足系统实时性的要求;经过系统的多次验证,图像压缩编码系统成功地将一个31K大小的BMP格式图像转换为3K大小的JPEG格式图像,完成了10∶1的JPEG标准静态图像压缩;因此将原始图像进行图像压缩编码是解决图像数据量大小与有限存储容量和传输带宽矛盾的最合理方法。     

JPEG2000遥感图像实时压缩系统

随着遥感技术发展,传输型空间飞行器系统中传输大量遥感数据的需求日益增加,对图像压缩处理能力提出了更高的要求,而现今相对落后的遥感图像压缩设备与海量数据压缩需求形成了矛盾.为解决这一问题,该文提出了一种遥感图像实时压缩系统的设计实现方法.此方法基于先进的JPEG2000图像压缩标准,使用专用协议芯片,结合高速的CompactPCI内部总线和可编程逻辑芯片,搭建了硬件压缩系统,并在工控机终端建立软件解码单元,实现了大量遥感数据的实时传输压缩与解码显示,提供了实验结果,并针对实验图像数据,给出了适合于遥感图像压缩的参数设置情况.测试证明,该遥感图像压缩系统能够实时连续压缩数据,图像压缩效果达到应用要求.     

基于DSP的图像压缩系统设计与算法研究

提出一种基于DSP和FPGA协同设计实现视频图像压缩的控制逻辑方案。由FPGA模块来实现图像采集,DSP模块进行编码压缩,同时针对块匹配算法中搜索精度与计算复杂度相关性问题,介绍了一种基于块匹配的量子行为的微粒群优化算法（Block Match Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,BMQPSO）。在图像的实时压缩算法处理中,先对原始图像序列每一帧的宏块用微粒子进行搜索,再根据收敛性要求对压缩编码进行优化。实验结果表明该算法压缩效果优于经典搜索算法。     

Image Compression and Transmission Through a Low-Rate Ultrasonic Link in Subsea Telerobotic Applications

This paper describes a progressive data compression algorithm for subsea gray-level image (data) transmission through a low rate ultrasonic link in a telerobotics system. The proposed image compression algorithm is based on JPEG, and has been modified for a specific subsea application, where the communication bit rate is confined to 100–200 bits/s and a frequent updating of reconstructed images is required.The experimental result based on 23 real imagesshows that the proposed image data compression algorithmperforms better than JPEG when images are reconstructed from asmall amount of data. The transmission error effect andcomputational complexity have also been analysed with respect tothe proposed algorithm.     

基于内容自适应稀疏字典的图像集压缩算法

大数据时代巨大的图像信息量,给实际的存储、传输带来了相当大的困难。有效利用图像集自身内容,去除图像之间的信息冗余,是图像集压缩的主要目的。本文提出一种基于内容自适应稀疏字典的图像集压缩方案。通过对图像内容信息进行分类学习,得到分组稀疏字典,将稀疏编码替代传统的变换编码,并利用图像非局部相似特征优化图像解码,得到更高质量的重建图像。实验结果表明,与JPEG方法以及基于递归最小二乘字典学习算法（RLS-DLA）的压缩框架相比,本方案提出的图像集压缩方法有效提高了图像集编码性能。     

基于Web的嵌入式远程监控系统的研究与实现

视频监控应用于社会生活各个领域,而远程视频监控更是研究的热点受到了极大的关注.文章采用ARM9为核心处理器,在移植Linux操作系统的基础上,搭建Web服务器,利用MJPG-streamer视频流服务器的相关功能,完成图像的采集、压缩、传输、显示.通过采用减小图像分辨率、改变像素色深、图像传输帧率和图像压缩率的方法减小数据传输时占用的带宽.解决了可能因为数据量过大而造成网络拥塞、延迟从而产生图像停顿、延时、误码等问题.最后用户可以在本地Web浏览器中实时监控远端的视频图像.     

Best parameters selection for wavelet packet-based compression of magnetic resonance images.

Transmission of compressed medical images is becoming a vital tool in telemedicine. Thus new methods are needed for efficient image compression. This study discovers the best design parameters for a data compression scheme applied to digital magnetic resonance (MR) images. The proposed technique aims at reducing the transmission cost while preserving the diagnostic information. By selecting the wavelet packet's filters, decomposition level, and subbands that are better adapted to the frequency characteristics of the image, one may achieve better image representation in the sense of lower entropy or minimal distortion. Experimental results show that the selection of the best parameters has a dramatic effect on the data compression rate of MR images. In all cases, decomposition at three or four levels with the Coiflet 5 wavelet (Coif 5) results in better compression performance than the other wavelets. Image resolution is found to have a remarkable effect on the compression rate.