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基于ARM嵌入式移动图像监控系统的研究与设计

作 者: 杨名军
导 师: 张洪涛
学 校: 湖北工业大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式Linux 移动图像 监控 S3C2440
分类号: TP277
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 6次
引 用: 0次
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内容摘要


随着计算机技术、半导体技术和电子技术等的飞速发展,基于嵌入式的移动图像监控技术也得到了迅速发展。嵌入式移动图像检测系统以成本低、体积小、使用灵活方便、信息内容丰富等优点,在工业控制、仓库管理、防盗系统等领域有着广泛的应用。本文设计了一种以ARM为微处理器,基于Linux操作系统的嵌入式移动图像监控系统。本嵌入式移动图像监控系统以三星公司生产的基于ARM920T内核的S3C2440芯片为中央控制和数据处理的中心,采用ZC301P USB摄像头完成对移动图像的判断和数据采集,使用UDA1341TS声卡接上音响为系统报警设备,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服务器自动将图像压缩后发送到指定的邮箱。本文首先在介绍系统总体硬件结构设计的基础上,对微处理器及其外围硬件包括系统电源、存储器、JTAG、串口、USB、摄像头、声卡及网卡等进行了分析和介绍。其次本系统的软件设计包括系统软件和应用软件两部分。系统软件部分包括安装虚拟机,安装Linux操作系统,安装交叉编译器,修改移植Linux内核,移植U-Boot,制作Linux根文件系统及修改移植系统设备驱动等搭建嵌入式开发环境。应用软件部分又分为嵌入式端应用程序设计和PC端应用程序设计。其中嵌入式端应用程序的作用是判断摄像头监控范围内是否有图像移动,当图像移动时采集和传输图像数据,并触发报警装置,最后判断系统是否需要休眠;PC端应用程序的作用是当pc端接收到图像信息后自动将其压缩打包并发到指定的邮箱。本文最后对嵌入式移动图像监控系统作了测试,结果表明该系统能实现移动图像的检测,图像数据的采集与传输,系统报警与休眠及PC端图像信息自动压缩并发到指定邮箱的功能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 引言  8-12
  1.1 课题研究的背景及意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及发展趋势  9-10
  1.3 课题研究的主要内容  10
  1.4 本文的组织结构  10-12
第2章 系统硬件平台设计  12-26
  2.1 系统总体结构设计  12
  2.2 处理器  12-17
    2.2.1 S3C2440 处理器特点  12-14
    2.2.2 S3C2440 系统管理特性  14-15
    2.2.3 DMA 控制器和 I/O 端口  15
    2.2.4 时钟和电源管理  15-16
    2.2.5 IIC 和 SPI 总线接口  16-17
  2.3 处理器外围主要硬件  17-26
    2.3.1 电源和复位电路  17-18
    2.3.2 存储设备  18-20
    2.3.3 JTAG 电路  20
    2.3.4 串口和 USB 接口  20-22
    2.3.5 摄像头  22-23
    2.3.6 UDA1341TS 声卡  23-24
    2.3.7 网络控制器 DM9000  24-26
第3章 系统软件平台设计  26-42
  3.1 开发环境和调试系统  26-31
    3.1.1 虚拟机的安装  28-29
    3.1.2 Linux 操作系统的安装  29-30
    3.1.3 交叉编译器的安装  30-31
  3.2 构建 LINUX最小系统  31-38
    3.2.1 Bootloader  31-33
    3.2.2 Linux 内核修改移植  33-36
    3.2.3 Linux 根文件系统制作  36-38
  3.3 系统设备驱动移植  38-42
    3.3.1 NAND 型 Flash 驱动  38-39
    3.3.2 声卡驱动及 Madplay 播放器移植  39-41
    3.3.3 USB 驱动及摄像头驱动  41
    3.3.4 网卡驱动  41-42
第4章 系统应用软件设计  42-57
  4.1 移动图像检测算法研究  42-45
    4.1.1 光流法  42
    4.1.2 背景差分法  42-43
    4.1.3 帧间差分法  43-45
  4.2 SOCKET 编程  45-48
  4.3 系统应用程序设计  48-57
    4.3.1 嵌入式端应用程序设计  49-54
    4.3.2 PC 端应用程序设计  54-57
第5章 系统测试结果  57-58
第6章 总结与展望  58-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录  63-64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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