基于V4L2的嵌入式视频监控系统的研究

基于ARM9架构的微控制器S3C2440以及Linux操作系统成功实现数字视频传榆。通过采用V4L2提供的接口函数,实现数据的采集。V4L2是linux2．6内核所具有的视频设备驱动规范。采集到的视频信息可以利用TCP／IP协议传输,局域网内的用户可实时地获得视频图像,从而实现实时视频监控。实验结果表明：系统性能稳定、实时性好,具有广泛的应用价值。     

基于小波变换和插值的超分辨率图像处理算法

根据图像小波变换和插值处理的特点，提出了一种将小波分解与插值算法相结合的图像插值处理方法，以提高图像的分辨率。通过实验表明：该方法能够较好的保持原图像中丰富的高频信息，经插值处理并小波重建后提高了图像分辨率，而且图像主观上具有很好的视觉效果，客观上具有较高的信噪比，并图像中细节丰富，无明显的畸变，因此它也是超分辨率图像处理的一种行之有效的方法。     

基于ARM嵌入式移动图像监控系统的设计

设计了一种基于ARM9-Linux组成的移动图像监控系统,以S3C2440为处理器,采用ZC301P摄像头为图像采集设备,UDA1341为音频设备,通过DM9000网卡芯片将采集到的图像传输到PC服务器上,最后PC服务器自动将图像发送到指定的邮箱.综合测试表明嵌入式移动图像监控系统成本低、功耗小、稳定性和可靠性强.     

基于冗余字典的高光谱图像超分辨率复原算法

为了提高高光谱图像的空间分辨率,将基于冗余字典的信号稀疏表示理论应用到高光谱图像的超分辨率复原领域,提出一种基于冗余字典的高光谱图像超分辨率复原算法.该算法通过训练一组高低分辨率相对应的冗余字典对,使得高低分辨率相对应的像元曲线在基于各自的冗余字典进行稀疏分解时,具有相同的稀疏表示系数.超分辨率复原过程中,将待复原的低分辨率高光谱图像基于低分辨率冗余字典进行稀疏分解,利用所得的稀疏表示系数和对应的高分辨率字典,重建高分辨率的图像.实验结果表明:与基于图像块字典的超分辨率复原算法及传统的双线性插值图像放大方法相比,重建图像的峰值信噪比(peak signal to noise radio,PSNR)得到了显著提高.该算法将高光谱图像沿光谱维方向进行整体稀疏分解,避免了传统算法逐波段进行超分辨率复原带来的波段间的光谱失真问题,显著降低了算法的运算量.     

复合正则化的图像超分辨率复原方法

图像超分辨率复原是计算机视觉领域的一个基础研究方向.为提高具有高度结构化特征图像超分辨率复原效果,提出了一种基于复合正则化的超分辨率复原方法.该方法整合了多个不同种类范数的正则化项,将具有旋转不变性的方向全变分组稀疏正则化(TI-DTV)方法以及小波分析方法嵌入至目标函数中.全变分组稀疏正则化(TI-DTV)方法是一种可以有效解决高度结构化图像中直线边缘区域超分辨率复原的方法,但TI-DTV中的全变分(TV)和方向全变分(DTV)模型可能会导致图像阶梯化效应(staircase artifacts),而小波分析项则可以提高图像纹理信息的复原效果,可减小阶梯化效应的影响.为了解决不同范数下的混合正则化问题,利用一阶对偶圆锥形解法(TFOCS)的思想,推导出了一阶对偶形式的快速解法.结果表明,在真实图像集的实验中,通过与全变分、小波分析、TI-DTV等超分辨率复原方法的比较,可以明显的看出该方法结果较其他方法更清晰,对直线型结构复原效果有一定的提高,同时保留了更多的细节信息,峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)也有明显提高.     

嵌入式无线视频监控系统的设计与实现

以搭载S3C2440微处理器的ARM9开发板为硬件平台,使用USB免驱摄像头作为视频图像采集设备,通过Linux内核提供的统一接口V4L2实现视频图像的采集。系统使用MJPEG算法压缩技术实现视频数据的编解码,使用无线Wi Fi技术将视频数据传输给客户端。嵌入式设备终端采集视频数据软件是基于Linux开源的MJPG-streamer软件,针对本系统的需要进行了重新编写,并使用多线程技术。PC机端的监控管理平台是基于Qt和Open CV开发的一款具有友好图形用户界面的客户端软件。同时,在手机移动端基于Android开发了一款易安装、易操作的APP客户端。实验结果表明:该系统运行稳定,在视频监控客户端能获得清晰流畅的视频流数据。     

基于Bayesian理论的压缩视频超分辨率重构

针对传统算法不能很好解决压缩视频的超分辨率图像重构问题,提出了一种基于Bayesian估计的压缩视频超分辨率重构算法.首先建立起一个从原始图像到压缩视频的成像模型,然后在此模型基础上运用Bayesian估计理论,在最大后验概率准则下表述该问题.通过综合使用CCD（Cyclic Coordinate Decent）和SA（Successive Approximations）等方法,从理论上给出了压缩视频超分辨率重构问题的一般解决方法.实验结果表明,此方法不仅在峰值信噪比（PSNR）和重构效果对压缩视频有较大提高和明显改善,而且算法易于扩展,具有广泛的应用范围.     

新型高光谱图像的超分辨率制图方法

由于高光谱图像的应用在很大程度上受限于其较低的空间分辨率,为此提出了一种结合支持向量机和小波变换的高光谱图像超分辨率制图方法．先对高光谱图像进行光谱解混得到分量图,然后对分量图进行一级小波分解．各局域窗内中心像元的3个高频系数与邻域像元低频系数之间的对应关系表示为训练样本,用于支持向量机的学习．训练好的模型用来对低分辨率图像即分量图进行超分辨率制图．实验表明,这种借助小波变换来获取训练样本的学习方法无需先验信息,相比采用BP神经网络学习的方法,支持向量机的超分辨率制图效果更佳．     

马尔可夫模型与Shearlet变换结合的SAR图像超分辨率复原方法

为了不改变成像硬件条件,通过软件方法提高SAR图像分辨率,提出一种马尔可夫随机场(MRF)模型和Shearlet变换相结合的超分辨率复原方法。该方法分为两个过程,训练过程和学习过程。在训练过程中,首先对训练库中的高、低分辨率图像进行Shearlet变换,提取不同方向、不同分辨率的中、高频信息,然后对不同方向的中、高频信息进行分块。在学习过程中,使用Shearlet变换提取待复原图像的中频信息并对其分块,然后在训练库的辅助下,使用MRF建立图像特征模型,最后通过最大后验概率(MAP)估计出各个方向的高频信息,将估计出的高频信息和待复原的低分辨率图像叠加到一起进行Shearlet反变换,最终获得高分辨率图像。通过对真实SAR图像的处理结果表明,无论是主观的视觉效果还是客观的指标上,本文提出的方法都取得较好的结果,优于传统插值方法以及目前最新的基于稀疏表示的超分辨率方法。     

基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统设计

针对传统电阻炉温控系统受时滞长、惯性大和非线性等因素影响而普遍存在超调量大和调节时间长等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统.采用基于神经网络的PID自适应控制器对温度进行准确控制,提出了模糊Smith预估补偿控制方法来消除纯滞后系统的超调并提高稳定性,并将该方法与传统PID和模糊PID的控制方法进行了比较.结果表明,该系统能够实现电阻炉温度的快速和准确控制.相对于其他两种方法,该方法在系统超调和调节时间方面有极大提高,增强了系统的鲁棒性,具有较好的工程应用前景.     

基于ARM9的嵌入式视频采集系统设计

以ARM920t内核的嵌入式微处理器S3C2440为硬件核心,以WinCE为嵌入式实时操作系统,选择图像传感器芯片OV9650,设计了一款小体积、低功耗的视频采集系统.硬件设计遵循模块化设计思想,将整个硬件系统设计成微系统核心模块、视频采集模块和外设控制模块3部分.软件设计部分论述了OV9650驱动程序的开发与应用程序的设计,驱动程序开发在Platform Builder中完成,应用程序在EVC可视化开发环境中完成.通过实验,证明了系统设计的正确与合理：视频清晰连续,系统稳定性好.     

基于ARM及嵌入式操作系统的通信管理机

通信管理机是电力自动化系统中的重要设备.作为通信网络与监测设备之间的接口设备,通信管理机承担规约转换和接口匹配、数据汇总2项任务.基于ARM7和嵌入式实时操作系统的通信管理机,集中使用了不同介质和不同协议的多个通信端口,实现了协议转换和现场设备的连接.本文阐述了设计软硬件的选择依据,简述了通信管理机在变电站自动化系统中的应用优势,详细介绍了软、硬件的设计实现.     

基于ARM和RFID技术的嵌入式系统研究

分析研究了基于ARM微处理器和射频识别（RFID）技术的嵌入式系统.详细分析介绍了射频识别模块和其核心芯片MFRC500的结构,以及ARM的核心芯片LPC2200的结构和特点.并分析设计了RFID和ARM的相关接口电路.     

基于ARM和DSP的嵌入式导航计算机方案设计

针对微小型组合导航、制导与控制系统对其导航计算机处理能力、体积、功耗及适用性等方面的要求，设计一种嵌入式高性能导航计算机系统．采用ARM芯片AT91RM9200和DSP芯片ADSP21364双组合处理器方案，进行外围电路的扩展，能够高效的完成信息采集、实时导航解算、卡尔曼滤波及发送控制指令任务．设计注重了导航计算机系统的可扩展性，可应用于多种微小型GPS／SINS，DGPS／SINS／MC等组合导航、制导与控制系统．较之传统的导航计算机，突出了体积小，功耗低及适用性强等特点．     

基于ARM和DSP的嵌入式导航计算机方案设计

针对微小型组合导航、制导与控制系统对其导航计算机处理能力、体积、功耗及适用性等方面的要求，设计一种嵌入式高性能导航计算机系统.采用ARM芯片AT91RM9200和DSP芯片ADSP21364双组合处理器方案，进行外围电路的扩展，能够高效的完成信息采集、实时导航解算、卡尔曼滤波及发送控制指令任务.设计注重了导航计算机系统的可扩展性，可应用于多种微小型GPS/SINS，DGPS/SINS/MC等组合导航、制导与控制系统.较之传统的导航计算机，突出了体积小，功耗低及适用性强等特点.     

基于ARM的温湿度监测系统

采用温湿度传感器DHT11,以ARM嵌入式芯片为核心,配以显示键盘等相关电路,实现了实验室内温度和湿度的无人全天候监控,并具有报警提示等功能。     

基于ARM的非开挖钻进轨迹控制系统设计

在分析非开挖钻机钻进轨迹控制系统设计原则的基础上,讨论非开挖钻机导向系统的探头单元、跟踪器单元和同步器单元的硬件组成及设计方法,以及各部分的接口电路及元件参数;设计基于ARM的非开挖钻机的钻进轨迹控制系统,为非开挖钻进铺管技术的推广应用和提高非开挖钻机的自动化水平提供了技术支持.     

基于ARM与MATLAB的PID仿真系统的设计

介绍了基于ARM与Madab的PID仿真系统的硬件设计与软件设计。硬件部分采用AM7处理器LPC2294,软件部分采用matlab编程,以中断的方式对硬件端口进行访问,并对实时数据进行分析、处理和显示。把ARM处理器与Matlab相结合,发挥了Matlab强大的数据处理功能。编程简单,能较好地实现了控制系统的半实物仿真和校验过程。     

基于ARM与Linux的姿态角测量系统的研制

选取旋转矢量算法作为姿态角测量系统的姿态矩阵更新算法.针对三子样算法采样周期长的特点,提出了重复使用采样数据的方案以保证系统的实时性.选取陶瓷静电陀螺仪CG-L53为角速率传感器,设计了以AT89S51为MCU的信号采集板,搭建了以ARM芯片为CPU的计算机平台,完成了系统各模块的软件设计.仿真测试结果表明,系统能较稳定地输出姿态角信息.