无线传感器网络在智能家居系统中的应用

通过对比无线传感器网络和智能家居系统的系统结构,分析无线传感器网络在智能家居系统中应用的关键技术.提出了基于无线传感器网络在智能家居实用系统的设计,包括传感器节点的硬件组成和通信数据帧的格式及工作流程软件内容,并用实验结果说明了系统的性能.

基于图割与阴影邻接关系的高分辨率遥感影像建筑物提取方法

高空间分辨率遥感影像的建筑物自动提取能够加速城市基础地理数据库的更新进程.建筑物提取方法存在的一个亟需解决的问题是建筑物轮廓难以准确提取.本文通过建筑物的阴影特征和图割提出一种在高分辨率遥感影像中识别与提取建筑物的方法.首先,基于势直方图函数检测阴影;然后,以长宽比和矩形度作为约束条件从图割结果中筛选出候选分割对象;最后,利用开运算、膨胀和腐蚀分别对阴影进行处理,计算处理后的阴影和候选分割对象之间的邻接关系得到建筑物及其轮廓.为了验证本文方法的有效性,选取PLEIADES影像中6幅具有代表性的子图像进行试验,结果表明本方法的平均查准率和平均查全率分别达到92.31%和74.23%.

基于邻域总变分和势直方图函数的高分辨率遥感影像建筑物提取

针对现在的高分辨率遥感影像建筑物识别与提取方法存在的准确率低及数据要求严格等问题,提出一种基于邻域总变分(NTV)和势直方图函数(PHF)的方法。首先,计算遥感影像各像元的加权邻域总变分似然函数取值,并进行区域生长分割,将矩形度和长宽比作为约束条件提取候选建筑物;然后,进行阴影自动提取;最后,利用数学形态学对阴影进行处理,计算处理后的阴影和候选建筑物之间的邻接关系得到建筑物,并用最小外接矩形对其边界进行拟合。为了验证所提算法的有效性,选取深圳市PLEIADES影像中9幅具有代表性的子影像进行实验。实验结果表明,所提方法的平均查准率和平均查全率分别达到97.71%和84.21%,与水平集和基于颜色不变性特征两种建筑物提取方法相比,在总体性能F_1上具有10%以上的提高。

GPS车载导航系统的设计

GPS车载导航系统融合了车辆、交通、计算机、通信、系统科学等领域的相关技术,逐渐成为交通导航的重要工具。本设计以处理器为S3C6410A的开发板作为开发平台,采用Linux作为嵌入式操作系统,选用GPS模块GR-87采集GPS数据,对GPS车载导航系统的方案进行论证,介绍了GPS数据的获取、电子地图的生成和显示。以福建师范大学校园为实测环境,实现实时定位、动态路径规划等功能。

仿生蜘蛛机器人的设计与实现

将仿生学与机器人相结合,是根据生物界蜘蛛的生理结构和行为举止,设计了一种能够运用6足稳定,实现行走、转弯、攻击、趴下等系列动作的仿生蜘蛛机器人,并添加了睡眠模式、声音启动、遥控操作等功能。不仅在硬件方面模仿生物蜘蛛的外观,而且在软件上设计了其生物行为,实现了机器人的生物特性。

嵌入式智能家庭网关的软件设计

为了统一管理智能家居的各种设备,实现用户的便捷操作和控制,设计了嵌入式智能家庭网关。从软件角度,选择Windows CE作为操作系统,Microsoft Visual Studio作为开发工具,以C#作为开发语言。讨论了控制界面主窗体及子窗体的实现流程,通过Winsock套接字实现家庭网关接入Internet的功能。经过测试表明,整个系统功能完整,人机交互界面友好,能通过Internet对智能家居系统进行远程控制。

基于USB的便携式设备固件升级程序的设计

为了升级便携式设备的固件,开发一种基于USB接口的固件升级程序,使得操作方便,快捷。介绍固件文件的生成,搜寻升级设备的系统路径,下载设备的二级Boot代码的实现方法。测试表明,固件升级程序稳定,兼容性良好,界面简洁友好,只需几个简单操作就能实现系统固件升级。该固件升级程序设计可应用于多数便携式设备中。

采用非线性尺度空间滤波和SIFT的遥感影像配准方法

针对传统点特征匹配算法存在运算时间长和配准精度低的问题,提出一种基于非线性尺度空间滤波和尺度不变特征转换(SIFT)点特征配准算法.首先,通过非线性尺度空间滤波对基准影像和待配准影像分别进行预处理,保留其边缘信息并去除噪声.其次,采用SIFT算法对预处理后的两幅影像进行特征点提取,通过最近邻和次近邻的欧式距离比值法进行双向匹配,得到匹配特征点.最后,对待配准影像进行仿射变换.结果表明:该方法的总体运行时间比传统SIFT点特征配准算法降低63.2%,且配准精度大幅提高.

多光谱遥感影像建筑物提取

针对传统遥感影像目标提取对数据要求严格及应用受限的问题,提出一种基于非线性尺度空间滤波的建筑物提取算法.首先,构造多光谱影像各个波段的非线性尺度空间并进行迭代滤波;然后,搜索全局影像的标准差曲线的第一个谷点,停止迭代过程;最后,利用最大类间方差法分别对各个波段的滤波结果进行二值化.为了验证本文方法的有效性,选取福州市的一幅航空影像,并与同类方法进行对比.试验结果表明,本文算法能在平滑噪声的同时保留建筑物边缘信息,对于提取排列紧密的建筑物有更好的效果,在保证查准率的前提下,查全率有5%以上的提高.

基于局部不变特征点的高分辨率遥感影像配准

为了解决传统的点特征匹配算法存在配准精度低的问题,本文提出一种基于局部不变特征点的高分辨率遥感影像配准算法。首先,利用双边滤波器对基准影像和待配准影像分别进行预处理,保留其边缘信息并去除噪声;其次,对预处理后的两幅影像进行局部不变特征点提取;然后,通过最近邻和次近邻的欧式距离比值法进行双向匹配,得到匹配特征点;最后,对待配准影像进行仿射变换。为了验证方法的有效性,提出一种仿射变换均方根误差AT-RMSE对精度进行评价,选取深圳市两个时相的PLEIADES影像,结果表明双边滤波器虽然增加了算法的运行时间,但能够降低55%以上的AT-RMSE;另外,基于SURF特征的配准方法比基于SIFT的性能更优,精度有大幅度提升。

基于案例的异构多机器人系统的协作研究

目的是研究异构多机器人系统中机器人之间的协作过程。基于足球比赛案例,将异构多机器人系统的任务分为找球、跟随、踢球等几个作业。以人形机器人和轮式机器人作为研究对象,并赋予不同的功能,对机器人能力进行建模。讨论如何以优化的方案分配给执行任务的机器人,并建立了一种参考模型。最后,以流程图方式说明了机器人的行为控制。实践表明,由具有不同能力的机器人共同协作可以更加有效地完成任务。

基于嵌入式的触摸屏菜单设计

采用ARM9微处理器S3C2440及WINDOWS CE嵌入式操作系统,开发出基于触摸屏的智能家居菜单,实现对日常生活中各种常用的电子家居设备的统一管理。整个应用软件在EVC开发环境中完成,采用WINCE的MFC类库开发主体部分,个别模块采用API开发,主要介绍软件的整体设计过程,并以个别子模块为例进行说明。

停车诱导信息系统研究综述

停车诱导信息系统是智能交通系统中的重要组成部分，对城市交通建设有着重要的意义。论文分别列举了国内外停车诱导信息系统的发展应用，从停车诱导信息系统的系统分析、停车选择模型、泊位预测和信息发布介绍了停车诱导信息系统的研究历史和现状。讨论了RFID和WSN在停车诱导信息系统的信息采集和通信中的作用，最后分析当前停车诱导信息系统存在的问题及其未来的发展趋势。

远程控制系统的设计与实现

本文论述了远程控制系统的基本组成，各子模块的工作原理、功能及其特点，提出了远程控制服务器的概念。并分析了系统在硬件上的可靠性设计的和软件上的容错、抗干扰设计。

基于ZigBee节点的自组织网络设计

简要阐述传感器网络节点的基本体系结构,重点介绍怎样解决节点的地址分配问题,自组织网络的路由表设计,以及分析了DMTS与TPSN两种时间同步算法的优缺点后,提出了一种融合时间算法设计,充分利用了两者的优点。

基于单片机的网络终端的实现

介绍基于51单片机的网络终端的硬件设计方案及精简的TCP/IP协议栈的移植,终端系统采用Winbond公司的8 bit单片机W78E58B作为核心处理器,以RealTek公司的RTL8019AS芯片接入以太网.同时介绍了网卡控制器驱动程序设计和TCP/IP协议栈设计.

GPS轨迹数据的综合地图匹配算法研究

地图匹配是通过软件手段来校正导航系统中定位误差的一种技术。文中从降低系统的误匹配率以及提高地图匹配算法有效性的角度出发,给出了一种综合地图匹配算法。该算法将快速但匹配误差率较高的改进型垂直投影法和低速但匹配误差率较低的历史轨迹推算法相结合,通过一个综合判断步骤,对不同路段采用不同匹配算法进行校正,从而达到较高匹配速度和较低匹配误差率的目的。由实际GPS轨迹数据匹配结果表明,该方法在复杂路网,尤其是在交叉路口中具有较好地匹配效果,且效率较高,具有一定的实用价值。

基于ZigBee节点的按需时间同步算法

简要阐述近年来无线传感网络时间同步(TPSN)算法的发展概况和影响无线传感器网络时间同步的因素,结合无线传感网络中路由节点与终端节点的特点,提出一种融合了参考广播同步(RBS)与TPSN算法设计,在保持同步精确度前提下,整个网络的功耗大大降低。通过实验采集到的数据分析了协议的可行性,证明该算法较适合于对节点密度高,终端节点较多的无线网络中,如工业有害气体的检测。

便携式智能球赛电子计分器的实现

采用单片机控制、蓄电池供电、数码管显示、输入按键以及无线控制触发的方式开发出一款便携式智能球赛电子计分装置.该装置具有充电指示、球类选择、单双面显示设定、大小局分值显示、蜂鸣音响提示、换边分数移动、远距离遥控等功能,尤其是体积小巧便于携带,可以在无电源的场所连续工作几十h,还可以外接大屏幕显示的特点,完全适合在各种规模的体育场馆进行乒乓球、羽毛球、排球和篮球比赛的使用.

基于嵌入式ARM9的USB设计与实现

从电路设计到程序调试,全方位地研究开发了一种基于嵌入式的通用USB接口。选用ARM9的S3C2440A芯片作为CPU,因为该芯片内部集成了控制USB的全部部件,所以只需附加简单的电源变换等外围电路即可完成硬件设计,再通过串口加载和调试USB的驱动程序,实现嵌入式终端的USB接口功能。测试表明,该接口可以稳定可靠地自动挂载U盘以及准确交换数据。采用基于S3C2440A芯片的USB接口方案具有外围电路简单和运行可靠的特点,从而提升了嵌入式终端的整体性能,为日后的应用提供了基础。