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基于激光测距和视觉融合的3D轮廓测量系统的研究与实现

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基于激光测距和视觉融合的3D轮廓测量系统的研究与实现

作者：蒋伟四川师范大学

学位级别：硕士

基于改进YOLOv7的水藻检测技术研究与实现

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基于改进YOLOv7的水藻检测技术研究与实现

作者：蔡京朗四川师范大学

学位级别：硕士

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基于交互多模型的目标自动捕获机理研究

基于交互多模型的目标自动捕获机理研究

作者：邓佳四川师范大学

学位级别：硕士

目标捕获已深入航空、军工、视频监控等诸多领域。现阶段的目标捕获算法大多是手动捕获或是半自动的目标捕获,捕获的过程需要人工干预。当目标具有较快的运动速度时,手动方式不能实时捕捉目标,某些恶劣的自然环境条件也无法进行人工干... 详细信息

目标捕获已深入航空、军工、视频监控等诸多领域。现阶段的目标捕获算法大多是手动捕获或是半自动的目标捕获,捕获的过程需要人工干预。当目标具有较快的运动速度时,手动方式不能实时捕捉目标,某些恶劣的自然环境条件也无法进行人工干预。目标自动捕获的研究可以突破传统捕获方式需要人工干预的瓶颈,实现对运动状态多变目标的捕获。目标自动捕获包含目标的捕捉和获取两大步骤,现在主要面临的问题是如何从捕捉到的大量疑似目标中快速获取真实目标。针对上述问题,本文提出了动态模型目标捕获方法和静态模型目标捕获方法,利用目标自身的特征信息快速获取目标。动态模型目标捕获方法主要利用交互多模型估计的结果滤除光流方法输出的特征点,进而减少目标筛选过程中大量特征点所消耗的内存和配准这些特征点所带来的运算量。动态捕获方法利用目标的运动参数巧妙的滤除疑似目标。静态模型捕获方法根据目标边缘特征提取规则目标的长度、宽度、中心信息和非规则目标的形心信息,并运用交互多模型估计的结果决定是否将最新的静态特征信息视为模型。将不断学习的静态参数引入目标获取的过程,使得捕获方法能够适应目标形态的变化。为验证两种方法的可行性,利用Matlab和Visual Studio软件平台以及Open CV库实现相关算法。动态捕获方法在捕捉自行车、摩托车、行人目标的过程中,能够根据目标不同的状态调整滤除特征的阈值,利用较少的特征点快速准确的捕获目标。静态捕获方法通过不断学习人脸和汽车目标的形心特征,在捕获过程中适应目标形态的变化,简化目标获取的过程。

关键词：目标自动捕获特征模型动态阈值捕获静态属性识别

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3D打印配网基建项目的风险评价

3D打印配网基建项目的风险评价

作者：郑皓云华南理工大学

学位级别：硕士

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机载/卫星图像数据并行处理平台设计及实现

机载/卫星图像数据并行处理平台设计及实现

作者：杜倩四川师范大学

学位级别：硕士

机载/卫星任务平台面向关键信息获取,存在巨大的数据并要求实时信息提取。而此类大数据处理和常规信息处理平台存在以下不同:1)机载/卫星传感器种类繁多,需要对机载/卫星进行实时监测;2)机载/卫星数据种类丰富,同时对数据处理能效性要... 详细信息

机载/卫星任务平台面向关键信息获取,存在巨大的数据并要求实时信息提取。而此类大数据处理和常规信息处理平台存在以下不同:1)机载/卫星传感器种类繁多,需要对机载/卫星进行实时监测;2)机载/卫星数据种类丰富,同时对数据处理能效性要求非常高;3)机载/卫星图像数据并行处理平台面向多种应用,要求对大量数据进行实时分析并提取关键信息以满足实际需要。本文首先根据机载/卫星任务平台传感器多样性,对机载/卫星图像图像数据并行处理算法硬件需求进行分析,构建符合通用要求的机载/卫星图像数据并行处理平台,提出了一种基本的机载/卫星图像并行化结构模型,为机载/卫星图像数据并行处理平台的工程实现构建了基本的实践框架。其次根据并行化结构模型,给出机载/卫星图像数据并行化处理硬件工程化设计基本方案并对关键技术进行研究。尤其在涉及电源、时钟、接口、核心处理单元以及其他关键问题进行了大量的前期工程化验证。而后结合工程项目实际需求,开展了机载/卫星图像数据并行化处理硬件设计、验证工作,分别就机载/卫星图像数据并行化处理主要功能进行验证,并对信号完整性等关键性能进行测试,给出了功能验证结果和性能测试结果。本文重点研究机载/卫星任务平台图像数据并行处理算法对硬件的需求,同时构建了一种机载/卫星图像图像数据并行化结构模型,并结合实际的工程项目,通过设计、功能验证、关键性能测试,初步检验了该设计的环境适应能力,并在实际项目中应用。

关键词：机载/卫星任务平台图像数据并行处理平台信号完整性

基于FPGA的低复杂度JPEG解码系统设计及实现

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基于FPGA的低复杂度JPEG解码系统设计及实现

作者：王成昊四川师范大学

学位级别：硕士

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远程数字系统实验平台关键技术研究

远程数字系统实验平台关键技术研究

作者：罗宇翔四川师范大学

学位级别：硕士

随着网络技术和信息技术的发展,远程教育逐渐普及,尤其是近年来大规模推广的大型开放式网络课程(Massive Open Online Courses,MOOC)和小规模限制性在线课程(Small Private Online Course,SPOC),使远程教育中实践难的问题逐渐突显,远程... 详细信息

随着网络技术和信息技术的发展,远程教育逐渐普及,尤其是近年来大规模推广的大型开放式网络课程(Massive Open Online Courses,MOOC)和小规模限制性在线课程(Small Private Online Course,SPOC),使远程教育中实践难的问题逐渐突显,远程实验系统也逐渐成为各高校和研究机构的研究热点。现有数字系统实验的远程平台主要采用计算机为载体的体系架构,存在成本高,体积大等缺陷,也不符合物联网的发展趋势。针对这一问题,本文继承性提出了一种基于嵌入式系统的远程实验体系架构,将Web服务器、实验服务器、视频服务器等全部集中设计到嵌入式系统中,以达到远程实验系统微型化、低成本的目标,也便于集成在实验设备中,实现实验设备的智能化。与计算机相比,嵌入式系统处理能力孱弱,要实现基于嵌入式系统的远程实验体系架构需要解决三个关键技术,即在嵌入式系统中实现优化的任务调度算法、实现视频的实时采集与传输以及基于嵌入式的FPGA(Field Programmable Gate Array)远程配置。针对实验系统的任务调度算法,本文研究了计算机网络中的基于集群技术的Web服务器系统的架构和理论模型,对比分析了几种Web服务器的常用任务调度算法。针对嵌入式系统的特殊性,利用排队论对远程实验系统中任务调度进行了数学建模,并对基于内容分发的多种类型任务轮转调度算法(Multi-Class Round Robin,MC-RR)进行了参数调优,使之能够满足嵌入式远程实验系统中负载均衡和实时性等要求。针对视频的实时采集与传输,本文详细研究了嵌入式系统中视频采集与传输的实现方案。采用了V4L2(Video 4 Linux 2)驱动框架控制符合UVC(USB Video Class)规范的摄像头进行视频图像的采集,利用TCP/IP的Socket编程方式,实现了视频的实时采集和传输,并可在浏览器上进行观看。针对基于嵌入式的FPGA远程配置,本文详细研究了利用ARM对FPGA的远程配置方案。利用Jam STAPL在嵌入式系统中成功移植了Jam Player,在嵌入式平台中实现了FPGA的JTAG(Joint Test Action Group)方式配置。几项关键技术的研究表明,基于嵌入式系统的远程实验体系架构可以很好地满足远程数字系统实验平台的需要,可有效实现设备的智能化,并降低远程实验系统的成本。

关键词：远程实验任务调度嵌入式系统视频采集与传输远程配置

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FPGA在线实验系统的研究与实践

FPGA在线实验系统的研究与实践

作者：胡靖四川师范大学

学位级别：硕士

随着互联网技术、网络技术和计算机控制技术的快速发展,在线教学已经成为一种重要的教育方式。传统的实验方式受时间、空间的限制,已经不能很好地满足当下实验的需要,更无法满足在线教育的需要。论文研究并设计的FPGA(Field Programmabl... 详细信息

随着互联网技术、网络技术和计算机控制技术的快速发展,在线教学已经成为一种重要的教育方式。传统的实验方式受时间、空间的限制,已经不能很好地满足当下实验的需要,更无法满足在线教育的需要。论文研究并设计的FPGA(Field Programmable Gate Array)在线实验系统可以较好的解决基于FPGA平台的各类实验的在线开展问题。现有的远程实验系统大都采用以嵌入式系统为主,具有体积小、成本低等优点,但存在处理能力弱、部署难度高、不能同时为多个用户服务等缺陷。而且现有的远程FPGA实验系统通常需要在用户计算机安装庞大而且昂贵的EDA软件,在本地完成设计、综合、仿真等,最后配置到远程硬件平台,进行硬件测试。这种方式对用户的硬件和系统平台都有较高要求。针对上述问题,本文研究的FPGA在线实验系统采用了B/S模型,根据FPGA实验的特点,借鉴微服务器思想,设计了基于独立的编译服务器集群和实验服务器集群的网络架构。编译服务器集群为用户提供在线编辑、逻辑综合、约束建立、结构综合和时序分析等服务。实验服务器集群为用户提供FPGA远程配置、实验设备的遥信、遥测和遥控,以及实验现象的视频观察等。该系统结构具有部署便捷、易于开发、可扩展性强、支持高并发,跨平台等优点。针对远程实验设备的控制需求,论文设计了远程实验设备的通用硬件控制模块。该模块以单片机和FPGA为核心,可以提供多达40路的开关控制或继电控制。实现了基于DDS的高分辨率任意时钟源,数控电压源,数控电位器;实现了等精度频率、脉宽和占空比测量、高精度模拟电压测量等;实现了串口和网络通信。利用通用硬件控制模块可以对实验设备进行开关控制、信号发生、采集测量等,并通过实验服务器与用户进行远程交互。FPGA在线实验的另一个关键是FPGA的远程配置问题。论文研究了FPGA的远程配置方案,利用实验服务器以命令行直接调用Intel官方提供的quartusgm编程工具的方式实现了对FPGA的远程配置。实验现象的观察则采用了网络摄像头实现,简单方便。论文利用SSH(Struts2、Hibernate4、Spring4)框架搭建了编译服务器,并结合了FCKeditor编辑器,实现了FPGA实验的在线设计输入、在线综合、约束建立、适配、时序分析等。同样,利用SSH框架搭建了实验服务器,实现了FPGA的远程配置,并通过硬件控制模块实现了对实验设备的远程测控,使用户在浏览器上就能够完成对FPGA实验平台的实验操作。为了优化编译服务器集群和实验服务器集群,系统设计了编译调度服务系统和实验平台调度服务系统。为了最大限度提升系统效率,论文利用排队论对这两个子系统分别进行了数学建模。在编译调度服务系统中,针对FPGA在线编译的特点,对最小连接数、加权轮询算法进行了改进,使得编译服务器集群的运行效率更高。在实验平台调度服务系统中,利用排队论的M/M/n/m模型设定了实验平台调度服务系统中的关键参数,结合任务请求参数,研究了任务请求与实验服务器利用率之间的最优关系,为系统的大规模部署奠定了基础。

关键词：在线实验远程测控远程配置任务分配资源调度