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基于底层开发技术实现遥感图像的实时采集、存储和显示

作　者: 袁晓兵
导　师: 黄廉卿
学　校: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
专　业: 光学工程
关键词: PCI总线 核心态 设备驱动程序 DMA
分类号: TP752
类　型: 博士论文
年　份: 2000年
下　载: 414次
引　用: 2次
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内容摘要


随着遥感技术及其应用的飞速发展，图像的分辨率越来越高，数据量急剧增加。于是，获取空间高分辨率、大容量遥感图像对于存储容量和传输速率都提出了越来越高的要求，遥感图像采集、存储是每一个遥感图像处理系统必不可少的环节，是获取图像信息、研究图像内容的基础。而实时显示既是观察采集信息的重要手段，也是处理图像的判别准则。 如何实时采集、存储、显示这些庞大的数据是遥感技术要解决的重要问题之一，这涉及到总线、存储介质的直接读写、操作系统底层开发、系统级软件编制等关键技术。在实际工作中，设计基于PCI总线的高速数据采集系统是图像处理工作的难点，而编制数据采集卡基于Windows NT的设备驱动程序是Windows编程中最复杂、最深奥的工作。 本文首先讨论了PCI总线高速数据采集硬件接口的设计方法，随后在深入探讨了Windows NT系统核心态结构机制的基础上，不仅实现了从底层开发出遥感图像的高速实时采集的应用程序，而且成功实现了存储介质的直接读写和高速、大容量图像数据的实时显示功能，并应用于《高分辨率成像光谱仪》中，为今后深入进行遥感图像相关高速领域的研究工作奠定了良好的基础。

全文目录


中文摘要  1-2
英文摘要  2-6
图表索引  6-8
第一章 概论  8-18
  1．1 研制遥感图像采集、存储、实时显示系统的意义  8-9
  1．2 相关技术  9-17
    1．2．1 总线技术  9-12
      1．2．1．1 PCI总线  10-11
      1．2．1．2 SCSI总线  11-12
    1．2．2 存储介质  12-15
      1．2．2．1 硬盘  12-13
      1．2．2．2 磁带机  13-15
    1．2．3 Windows NT与设备驱动程序  15-16
    1．2．4 存储介质的直接读写技术  16-17
    1．2．5 实时显示技术  17
  1．3 本文研究内容  17-18
第二章 数据采集卡的设计  18-40
  2．1 PCI总线  18-25
    2．1．1 PCI总线特点  18-20
    2．1．2 PCI接口规范  20-21
    2．1．3 PCI接口时序  21-23
    2．1．4 PCI配置空间  23-25
  2．2 PCI接口芯片  25-32
    2．2．1 PLX 9050控制芯片  26-27
    2．2．2 AMCC S5933 PCI总线接口芯片  27-32
      2．2．2．1 MAILBOX  28-29
      2．2．2．2 PASS-THRU  29-30
      2．2．2．3 FIFO  30-32
  2．3 S5933在数据采集中的应用  32-38
    2．3．1 异步方式  33-35
    2．3．2 同步方式  35-38
  2．4 结论  38-40
第三章 PCI总线数据采集卡驱动程序的设计  40-74
  3．1 80386保护模式的分级系统  40-42
  3．2 Windows NT的体系结构简介  42-44
  3．3 核心态中的一些基本概念  44-50
  3．4 Windows NT中的设备驱动程序  50-67
    3．4．1 Windows NT的三层驱动程序  51-53
    3．4．2 抢占与中断  53-55
    3．4．3 中断对象  55-56
    3．4．4 设备对象  56-57
    3．4．5 地址空间  57-58
    3．4．6 I/O管理器  58-60
    3．4．7 Windows NT子系统  60-62
    3．4．8 DMA驱动程序  62-67
      3．4．8．1 DMA驱动程序分类  62-63
      3．4．8．2 Adapter Object的DMA操作  63-66
      3．4．8．3 编制基于公共缓存区的总线主控设备的DMA驱动程序  66-67
  3．5 编制Windows NT设备驱动程序  67-70
  3．6 PCI总线数据采集卡Windows NT设备驱动程序的编制  70-72
  3．7 本章小结  72-74
第四章 实时显示和存储  74-97
  4．1 实时显示  74-93
    4．1．1 Microsoft DirectX概述  75-76
    4．1．2 DirectDraw  76-78
    4．1．3 DirectDraw中的基本术语  78-80
    4．1．4 DirectDraw中的OLE和COM规格  80-82
    4．1．5 DirectDraw的组成部件  82-83
    4．1．6 DirectDraw在实时显示中的应用  83-93
  4．2 实时存储  93-96
    4．2．1 存储介质  93-94
    4．2．2 磁带记录  94
    4．2．3 硬盘写入技术  94-96
  4．3 本章小结  96-97
第五章 结论  97-101
  5．1 系统结构  97-98
  5．2 实验结果  98-99
  5．3 本文重点  99-101
参考文献  101-103
致谢  103-104
个人简历  104-105
作者在攻读博士学位期间发表的论文  105

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术 > 遥感图像的解译、识别与处理 > 图像处理设备
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