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基于DM642的嵌入式林区火焰监控系统研究

作　者: 周一君
导　师: 马莉
学　校: 杭州电子科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 视频监控 TMS320DM642 DSP/BIOS 模糊逻辑 Ping-pong缓存
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
引　用: 4次
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内容摘要


研究开发基于视频图像的嵌入式火焰分析设备对林区火灾的早期预报、减少森林资源损失具有重要意义。本文主要任务是设计和开发基于TMS320DM642的视频火焰监控系统。主要工作包括:(1)以DM642为核心视频火焰监控硬件平台的搭建和设计;(2)利用基于DSP/BIOS先进的应用程序参考框架RF5完成了视频的采集、处理和显示任务;(3)提出并实现了一套基于模糊逻辑的火焰检测算法,通过遗传算法离线优化输入/输出模糊集的隶属度函数,提高了模糊推理控制精度,最后实现了对火灾的报警;(4)根据系统实时性要求,利用Ping-pong缓存技术实现了EDMA数据传输和CPU处理的并行操作,对程序进行优化,大大提高了CPU的利用率。本系统经过调试和现场试验,实验结果和数据表明其能够准确、实时地完成视频火焰检测,基本达到了预期的效果。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 绪论  7-12
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 研究现状  8-10
    1.2.1 视频监控系统的发展现状  8-9
    1.2.2 DSP 技术发展现状  9
    1.2.3 火焰检测算法发展现状  9-10
  1.3 本文研究的主要内容  10-12
第2章 视频图像火焰检测算法  12-18
  2.1 常见色彩空间及其相互转换  12-13
    2.1.1 色彩空间  12
    2.1.2 色彩空间的转换  12-13
  2.2 YCbCr 空间色彩压缩及还原  13-14
  2.3 火焰检测算法  14-17
    2.3.1 基于火焰视觉及动态特征的火焰检测算法  14-16
    2.3.2 基于模糊逻辑的火焰检测算法  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第3章 基于DM642 的嵌入式视频监控系统  18-33
  3.1 系统硬件框架  18-19
  3.2 系统硬件模块  19-24
    3.2.1 DSP 模块  19-20
    3.2.2 EMIF 总线模块  20-21
    3.2.3 IIC 总线模块  21-22
    3.2.4 视频接口模块  22-23
    3.2.5 系统其他模块及硬件设备  23-24
  3.3 系统软件平台  24-32
    3.3.1 CCS3.3 集成开发环境  24-26
    3.3.2 DSP/BIOS  26-30
      3.3.2.1 DSP/BIOS~([33-34])功能介绍  26-27
      3.3.2.2 DSP/BIOS 中的线程  27-28
      3.3.2.3 任务间的同步和通信  28
      3.3.2.4 DSP/BIOS 程序开发  28-30
      3.3.2.5 DSP/BIOS 启动  30
    3.3.3 基于DSP/BIOS 的框架结构程序设计  30-32
  3.4 本章小结  32-33
第四章 DSP/BIOS 环境下火灾监控系统的DSP 实现  33-51
  4.1 视频驱动设置  33-34
  4.2 内存管理  34-35
  4.3 任务通信  35-37
    4.3.1 TSKcapture 线程  35-36
    4.3.2 TSKprocess 线程  36-37
    4.3.3 TSKdisplay 线程  37
  4.4 基于模糊逻辑的火灾判别技术  37-46
    4.4.1 模糊控制技术及发展概况  38
    4.4.2 模糊控制系统和模糊控制器  38-39
    4.4.3 火焰像素色彩模型特征提取  39-40
    4.4.4 基于模糊逻辑德火焰检测算法  40-42
    4.4.5 模糊集参数优化  42-45
      4.4.5.1 隶属度参数的确定  42-43
      4.4.5.2 利用遗传算法优化隶属度函数参数  43-44
      4.4.5.3 染色体个体和适应度函数的确定  44-45
    4.4.6 火焰报警  45-46
  4.5 实验结果分析  46-48
  4.6 本章小结  48-49
  本章附录  49-51
第5章 系统优化  51-55
  5.1 程序代码优化  51-52
  5.2 Cache 优化管理  52-54
    5.2.1 Ping-pong 缓存技术  52
    5.2.2 利用 EDMA 实现 Ping-pong 缓存的参数设置  52-53
    5.2.3 基于 Ping-pong 缓存的数据处理程序  53-54
    5.2.4 优化效果分析  54
  5.3 本章小结  54-55
第6章 总结与展望  55-57
  6.1 工作总结  55
  6.2 未来展望  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录  61-62
详细摘要  62-66

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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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