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视频实时监控遥控小型履带小车系统开发

作　者: 王玉成
导　师: 王庭有
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 视频监控 履带小车 视频解码 无线网络
分类号: TP872
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


便携式地面移动机器人由于其广泛性的应用,是当今的机器人领域的研究热点。本文从硬件和软件两方面着手,设计出视频实时监控遥控小型履带小车。小车可以用于环境探测(尤其是一些危险的人不能去的地方),能够实时存储接收的视频信息,扩充功能后还能作为智能小型工程机械使用。本文的研究内容包括小车软硬件设计及接收机编程。小车部分主要包括小车车身、DSP板及无线路由器。小车车身硬件部分用atmel公司的mega32单片机做为控制芯片,用两台直流电机作为驱动,控制信号的获取采用电池电压传感器、光电传感器、反碰撞系统、碰撞感应器和转速编码器这6个传感器；软件部分利用C语言对单片机进行编程,完成了小车的初始化、串口数据收发、小车运动状态获取与改变、A/D转换等功能。通过小车的软硬件的配合,搭建出小车的控制系统。小车车身装载的DSP板采用TI公司的DM62作为DSP芯片,通过DSP的C语言编程对采集的模拟视频信号进行H.263编码,接收来自串口的控制信号。无线路由器提供无线网络服务,完成视频信号及控制信号的无线发送。接收机采用linux操作系统,用Ffmpeg作为视频的编解码支持库,设计出视频播放器,及保存视频文件的程序。小车的控制信号及反馈界面可以对小车进行远程控制操作。完成小车系统的样机后,对小车进行测试,测试结果表明,小车能够完成基本的直行、转弯、避障等操作。无线网络能够实时的接收视频及控制信号。本系统的设计不光兼顾到现有的功能,还为以后可能的功能提供了扩展。整个小车系统是一个很好开发平台,可以为后续的音频,网络传送,视频编码优化等改动提供便利的条件。由于整个系统具有软件可移植性好(linux在嵌入式设备上的广泛应用),监控方便(通过以太网无线传送),便于以后分析(监控数据即时存储)等特点,在实时路况的监控方面具有较广泛的运用。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 研究概述  8-20
  1.1 课题的背景和意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-17
    1.2.1 移动机器人研究现状  8-13
    1.2.2 DSP的研究现状  13-15
    1.2.3 视频处理技术的研究现状  15-17
  1.3 论文的主要内容  17-20
第二章 履带小车机械及控制部分的实现  20-42
  2.1 小车底盘结构  20
  2.2 履带小车硬件部分设计  20-27
    2.2.1 控制芯片  21-23
    2.2.2 电源供应部分  23
    2.2.3 传感器部分  23-26
    2.2.4 驱动系统  26-27
  2.3 履带小车程序设计  27-40
    2.3.1 软件编译环境  27-30
    2.3.2 软件的整体设计  30-31
    2.3.3 小车的初始化过程  31
    2.3.4 串口处理  31-32
    2.3.5 小车运动状态控制  32-36
    2.3.6 I/O端口的控制实现  36-37
    2.3.7 A/D转换处理  37-38
    2.3.8 驱动系统函数  38-40
  2.4 本章小结  40-42
第三章 履带小车视频及无线网络信号处理  42-66
  3.1 硬件构成  42-54
    3.1.1 硬件总述  42-44
    3.1.2 DSP芯片选用  44-46
    3.1.3 视频处理流程  46-47
    3.1.4 相关视频术语介绍  47-48
    3.1.5 DM642芯片中的视频处理  48-54
  3.2 DSP软件开发  54-65
    3.2.1 DM642中的CSL  54-55
    3.2.2 DSP程序的流程  55-57
    3.2.3 视频处理的流程  57-62
    3.2.4 网络处理  62-65
  3.3 本章小结  65-66
第四章 接收端程序编写  66-74
  4.1 接收机程序开发软件的选择  66
  4.2 软件功能实现  66-73
    4.2.1 视频处理  67-72
    4.2.2 控制信号处理  72-73
  4.3 本章小结  73-74
第五章 系统测试结果及分析  74-80
第六章 结论及展望  80-82
  6.1 结论  80
  6.2 展望  80-82
致谢  82-84
参考文献  84-88
攻读硕士学位期间发表的论文  88

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 远动技术 > 远动化系统 > 远距离控制和信号、远距离控制和信号系统
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