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基于ARM9的嵌入式图像处理平台的设计及应用

作　者: 倪明
导　师: 茅耀斌
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 嵌入式Linux操作系统数字图像处理条码识别人脸检测 OpenCV2.0 Qtopia2.2.0
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本文的主要目的是搭建一个较为通用的嵌入式数字图像处理平台,主要解决了嵌入式数字图像处理系统的选型、搭建、使用等问题。本文首先分析了嵌入式图像处理系统的最新发展,结合实际需求,分析本次硬件平台所采用的ARM920T核心板资源,继而以模块化的模式介绍本文所设计的接口板,并给出搭建完成后硬件平台的结果。其次,本文分析了选择Linux操作系统作为本次开发所用嵌入式操作系统的原因,详细说明了在ARM9内核上安装嵌入式Linux操作系统的步骤；根据遇到的实际情况,搭建基于嵌入式Linux操作系统的网络文件系统,并分为服务器端和用户端详细介绍搭建的步骤,极大的减低了开发的难度。第三,本文针对平台通用性的特点,向嵌入式平台移植了数字图像处理开源库OpenCV2.0以及多平台图形界面设计工具Qtopia2.2.0,文章详细介绍两个工具的移植步骤和使用方法,描述了使用中容易出现的错误并给出解决方法,为嵌入式平台下图像复杂算法的实现和实时显示提供了一条途径。第四,本文在搭建的嵌入式数字图像处理平台上实现了基于经典算法的条形码识别功能和人脸检测功能,在文章中给出实现的结果。最后,本文总结了研究中取得的成果,并阐述了本文不足之处,提出了本课题的进一步研究方向。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-13
  1.1 课题的研究背景  7
  1.2 课题的研究意义  7-9
  1.3 国内外研究现状  9-10
  1.4 系统的总体设计  10-11
  1.5 章节安排  11-13
2 嵌入式硬件平台的设计  13-25
  2.1 硬件平台分析  13-16
  2.2 接口板设计  16-24
    2.2.1 以太网接口模块  16-19
    2.2.2 串口模块  19-21
    2.2.3 USB模块  21-22
    2.2.4 SD卡模块  22-23
    2.2.5 电源模块  23
    2.2.6 按键模块  23-24
  2.3 本章小结  24-25
3 嵌入式运行环境的搭建  25-35
  3.1 嵌入式系统的总体分析  25-26
  3.2 核心板系统的安装  26-29
    3.2.1 外部电路的连接  26
    3.2.2 平台搭建的先期准备  26-27
    3.2.3 嵌入式系统的安装  27-29
  3.3 网络文件系统的搭建  29-34
    3.3.1 服务器端  30-32
    3.3.2 用户端  32-34
  3.4 本章小结  34-35
4 嵌入式软件平台的搭建  35-49
  4.1 交叉编译器的安装  35-37
  4.2 OpenCV 2.0移植  37-40
  4.3 Qtopia 2.2.0移植  40-47
    4.3.1 图形界面编辑工具介绍  40-41
    4.3.2 Qtopia的移植与配置  41-47
  4.4 本章小结  47-49
5 嵌入式平台上的图像处理  49-65
  5.1 一维条形码识别算法的实现  49-57
    5.1.1 EAN 13条形码的编码特点  49-51
    5.1.2 EAN 13码定位方法  51-52
    5.1.3 EAN 13码的识别  52-54
    5.1.4 条形码识别结果的校验  54
    5.1.5 条形码识别程序在嵌入式平台上的应用  54-57
  5.2 Adaboost人脸检测程序的移植  57-64
    5.2.1 Harr特征和积分图  58-59
    5.2.2 Adaboost算法  59-61
    5.2.3 级联分类器  61
    5.2.4 人脸检测在嵌入式平台上的应用  61-64
  5.3 本章小结  64-65
6 总结与展望  65-67
致谢  67-69
附录  69-71
参考文献  71-74

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