嵌入式网络仪器的设计和实现

以一种嵌入式图像采集系统为例，从硬件组成和软件设计两方面介绍了嵌入式网络仪器的设计和实现。系统利用微控制器SX52作为控制芯片，控制整个系统的运行；以图像采集模块DB200完成对图像信号的采集；用以太网控制器RTL8019作为网络接口芯片，实现网络传输的底层功能。软件方面进行了传送协议实现、仪器远程控制和系统软件的设计，接入以太网，组成嵌入式网络仪器。该系统实现了远程数据网络共享的方法，完成图像的远程实时传送，为广泛应用的嵌入式系统的Internet化提供了一个解决方案。     

基于嵌入式微控制器LPC2214的远程图像监控系统

针对传统图像监控系统所存在的缺陷,综合应用嵌入式系统、以太网、图像采集和压缩等技术,开发了一套以嵌入式Linux和LPC2214为开发平台,能实现远程智能化的图像监控系统,并给出了其总体结构框图.在介绍基于嵌入式微控制器LPC2214的基础上,对整个系统组成、硬件接口电路设计和软件部分做了详细阐述.     

嵌入式人体手背静脉图像采集系统的研制

针对手背静脉识别技术的应用,基于嵌入式系统研制了一套人体手背静脉血管图像采集装置.根据手背静脉成像的原理和特点,设计了该图像采集系统的结构.首先利用光学仿真软件LightTools对光源的参数进行最优化选择,并根据仿真结果设计制作了高均匀度近红外光源;然后以TMS320DM642和CMOS图像传感器为核心,构建了集图像采集和处理于一体的嵌入式处理模块,并利用灰度形态学方法对采集的图像进行预处理,进一步改善了图像质量.实验结果显示,本系统不仅可获取高质量的手背静脉血管图像,而且为手背静脉识别研究提供了嵌入式开发平台.     

基于STM32的工业现场视频采集系统设计

针对传统以计算机为核心的视频采集系统体积较大,功耗较高以及成本较高,难以应用于工业现场的情况,文中设计了一种基于嵌入式的工业现场视频采集系统。硬件方面的设计主要包括微控制器硬件电路、图像采集和处理模块电路以及数据传输和存储模块电路的设计等。软件方面的设计主要包括图像传感器模块初始化、图像采集模块的程序设计以及上位机的程序设计等。最后,针对不同工业现场环境,对2种视频采集模式进行试验测试,试验结果符合预期要求。     

嵌入式网络视频监控系统

介绍了一款基于高性能DSP和ARM9控制器的嵌入式网络视频监控系统。该系统利用DSPADSP-BF533，完成模拟图像的实时采集与视频图像MPEG-4标准的实时压缩，采用ARM9处理器为核心芯片控制并完成数据的网络传输与本地存储等服务。主要介绍了监控终端的系统硬件框架结构与软件处理流程，并给出了采集模块与控制与接口模块的软硬件设计的具体实现及性能指标。     

基于Rabbit2000的嵌入式以太网络接口设计与开发

分析了嵌入式设备的发展及其网络通信技术的研究现状和缺陷，针对中小型嵌入式设备处理能力有限的特点，阐述了利用一种低端微处理器Rabbit2000设计嵌入式设备以太网接口的方法，给出了硬件接口电路的详细设计和软件设计的主要框架及利用非阻塞流式套接字实现的网络通信流程图。实践表明：具有以太网接口的嵌入式设备信息承载量大，传输速率快，便于与Internet集成，该以太网接口模块无需修改即可直接嵌入到其他中小型设备中，可大大缩短开发周期，值得推广。     

基于虚拟仪器的彩色压花玻璃自动搅拌系统

文章开发了以工业计算机为主控单元、以嵌入式系统为采集模块、以固高运动控制卡GT400SV以及固高伺服数控平台XY6030为执行机构、以LabVIEW为上位软件开发平台的彩色压花玻璃自动化生产系统。该系统在国内第一次实现了彩色压花玻璃的自动生产。系统增加了生产的准确性和可控性，缩短了新产品的开发周期，提高了生产效率。     

基于图像处理技术的嵌入式智能防盗系统设计

针对市场对于无人值守智能防盗监控系统的实际需求,运用嵌入式技术、图像处理技术,设计并实现了一套可靠性高、成本低的嵌入式智能防盗监控系统。该系统选用PXA270为核心处理器,以Linux为内核,利用USB摄像头采集图像,采用图像处理技术实现了不明目标的自动检测与识别,同时可通过GPRS模块实现智能报警。实验结果表明该系统设计合理,能够出色地完成图像数据的采集、可疑目标的检测与识别、图像数据的存储与报警信息的发送,系统稳定性好,可靠性高。     

以太网分布式数据采集同步和实时传输研究

研究虚拟仪器通过以太网控制分布式数据采集嵌入式系统进行同步数据采集和实时数据传输。通过分析各采集单元的采集同步误差源，提出减小同步误差的方法；分析通用嵌入式数据采集系统同时实现数据采集和实时传输的难点，提出解决方案。在各采集系统中运用以太网、TCP／IP网络通信协议。通过对标准网络协议进行改进、简化，减小网络延时。提高系统网络速度和实时性。对系统的网络速度、可靠性、同步误差以及实时性的实验测试。验证了系统方案的可行性和对标准网络协议改进、简化的有效性。     

基于AVR和CPLD的数字图像采集系统

本文介绍了一种基于AVR单片机和CPLD组成的嵌入式数字图像采集系统。通过CMOS图像传感器与CPLD进行时序匹配后将图像数据直接写入系统存储区SRAM内、MCU通过访问SR8M获得图像数据后，既可以运用相关算法自行处理．也可以将数据传输至PC机处理．灵活地实现了高速图像采集．     

Automated microscopy for electron tomography.

Instrumentation and methodology for the automatic collection of tomographic tilt series data for the three-dimensional reconstruction of single particles is described. The system consists of a Philips EM 430 TEM, with a Gatan 673 cooled slow-scan CCD camera and a Philips C400 microscope computer control unit attached. The procedure for data collection includes direct digital recording of the images on the CCD camera and the automatic measurement and correction of (a) image shifts resulting from tilting the specimen, (b) variation of defocus and (c) the eucentric height position of the specimen. Experiments are described illustrating the possibilities and limitations of automatic data collection. Data collection at a magnification of 30k shows that the exposure time of the specimen to the beam is reduced by a factor of 10-100 compared to manual operation of the TEM.     

金相组织数字化数据采集系统

应用计算机技术进行数字图像处理其关键是要保证采集到的图像数据准确,利用CCD传感器进行图像的数据采集是常用的方法.本文介绍了基于CCD和金相显微镜相结合的金相组织数字化数据采集系统,并着重对采集系统中JX-4型金相显微镜的光学成像原理及其他器件的选取和光学接口的设计进行阐述.该系统体积小、成本低、速度快,采集的数据准确、可靠.该系统经过实际试验采集到的图片清晰,适用于计算机数字图像处理.     

基于图像处理的光轴平行性检测系统研究

针对光电系统关键部件光轴平行性检测问题,开展光斑图像采集与检测数据分析的技术研究,建立基于 CCD 相机及 USB 图像采集卡的图像采集与处理硬件系统,通过计算机驱动 CCD 相机完成光斑图像采集,对采集到的光斑图像进行数字处理,得到光斑质心在靶平面的坐标值。根据光学成像原理,计算出该光电部件激光光轴偏差的角度值,得到光电系统光轴平行性的装调量,为光电部件光轴平行性装调提供检测及数据分析工具。     

一种用于POCT的嵌入式实时图像采集处理系统

本文设计并构建了一种基于带有数字处理模块FPGA的实时图像采集处理系统,介绍了该系统的软硬件设计和构建流程。调试结果表明该系统能在TFT显示屏上实时显示130万像素,15fps的视频图像。该系统可用于POCT（Point-of-care Test）中生化分析结果中图像信号的采集和处理,为POCT仪器提供了一种新的硬件平台。实验结果表明,该系统提供的高分辨率的彩色图像能够满足生化分析中图像信号的检测工作。     

基于FPGA的红外图像实时采集系统设计与实现

通过数字图像处理检测驾驶疲劳是一种具有高实用价值的非接触式疲劳检测方法,但目前相关研究多在理论算法范畴.提出直接采用单片FPGA芯片作为核心器件,生成精简的最小系统用以采集红外视频图像.详细阐述了此类视频采集系统的设计要点,从技术上实现了驾驶员红外图像的实时采集,存储和显示功能,配合直接实现于FPGA片上的数字图像算法即可在线实现驾驶疲劳检测.其电路系统结构精简,集成度高,灵活性强,配合不同的处理算法,可推广应用于军事、工业监控、医疗卫生等领域.     

光纤端面参数自动化测量系统的研究

为快速、准确、方便地进行光纤端面几何参数的测量,在数字图像采集和处理的基础上,研究和设计了光纤端面参数自动化测量系统。介绍了采用图像处理方式进行光纤端面几何参数自动测量的基本原理。对比了Canny边缘检测法和高通滤波法对光纤图像进行边缘检测的效果,体现出高通滤波在光纤端面图像处理中的优势。针对普通光纤、保偏光纤和光子晶体光纤不同的端面形状,设计出利用图像处理方法自动测量各种光纤端面几何参数的软件系统。结果表明该系统可有效地测量出各类光纤端面的几何参数。     

基于LabWindows/CVI的多路伺服电机控制和在线检测系统

针对多路伺服电机的计算机控制和电机参数在线检测问题,基于LabWindows/CVI虚拟仪器软件平台,结合DSP技术,开发了多路伺服电机控制和在线检测软件系统。该软件系统通过周期性UDP/IP网络组播的方式发送/接收数据报文,能同时实现对多路伺服电机进行控制,并对电机电枢电流、电枢电压、激磁电流、激磁电压及相关性能参数进行在线检测。系统可根据用户需要将在线检测到的数据通过表格、图形实时输出。结果表明该软件系统在实际应用中获得了很好的效果,并具有良好的扩展性。     

An image processing method for scanning electron microscopy based on the information transmission theory

Based on the information transmission theory, topographic image signals in scanning electron microscopy are used to evaluate contrast, gradient, acutance, and Laplacian operator, the total of which represent the image sharpness of an edge line. One may consider the impulse and step functions as an input to the Gaussian system function of a low-pass filter, the impulse and step response functions possibly representing a single spot and image contrast of an edge profile, respectively. It is shown that the response function of acutance defined as the power of the gradient normalized by density is a more realistic representation of image edge sharpness. Also, edge sharpness can be greatly enhanced by utilizing the Laplacian operator through digital image processing for a disk specimen model with a rounded edge. Contrast increased by specimen tilt, and an edge effect due to side-scattered electrons, as well as the signal attenuation by specimen collection, are consistently obtained as the response function in the system. The exact measurement of spot size and edge-to-edge resolution, and image sharpness improvement, are derived by digital image processing.     

S3C4510B芯片在远程数字视频监控系统中的应用

介绍了基于ARM体系结构的32位微控制器S3C 4510B在远程数字视频监控系统中的应用。方案采用以S3C 4510B为核心的控制模块,以OV 6630为核心的图像采集模块,两大模块通过M PEG编码芯片和CPLD组成完整的系统。主要介绍了以S3C 4510B为核心的控制模块的软硬件实现过程,成功地将32位微处理器应用于远程数字视频监控领域。