嵌入式数控系统加工代码三维图形库开发

通过将三维技术应用于嵌入式数控系统,介绍了一种嵌入式数控系统加工代码三维图形库的开发方法。在嵌入式系统中构建基于DLL的图形库平台,介绍了图形库的功能和图形库算法的实现,通过引入嵌入式三维图形应用程序接口OpenGL ES,实现了三维图形库的开发。

基于虚拟现实技术的三维影像智能显示系统嵌入式设计

以往的三维影像智能显示系统体积大、精度差,显示效果和同步性不能满足用户需求,针对这种现象,设计基于虚拟现实技术的三维影像嵌入式智能显示系统。虚拟现实技术使用Open GL和3ds MAX开发系统的数据采集与调试模块,使用VC++6.0开发显示模块,实现人与自然、人与人的视觉交互。对数据采集与调试模块的FPGA进行嵌入式设计,通过FPGA采集三维影像进行色彩调节,以压缩形式传导给显示模块的HI1257B芯片进行解码、去噪、画质增强和显示。实验结果表明,所设计的智能显示系统拥有显示效果逼真、同步性好的特点。

基于ARM嵌入式的三维机械手远程控制系统设计

文章针对机械手的远程控制问题,利用"慧鱼"组合模型构建的三自由度机械手模型,对各模块间的相互作用和运动原理进行了分析与研究,并介绍了基于ARM的具有网络功能的嵌入式系统。该系统以ARM芯片S3C44B0X和网络控制芯片RTL8019AS为核心,利用网络控制芯片构建TCP/IP通讯程序,建立Web Server及TCP Control Server,实现机械手的远程控制;并将LWIP移植到了S3C44B0X芯片上,实现了与μC/OS-Ⅱ操作系统的完美结合。实践表明,该控制系统界面友好、简捷,控制精度较高,远程控制安全、稳定。

嵌入式系统课程三维一体教学方法总结与反思

在嵌入式系统课程中探索了三维一体的混合式教学方法。提出了“慕课(MOOC)+直播授课+翻转课堂”的教学中的具体做法,设计了线上教学和线下实体课堂教学新思路,总结了三维一体的教学效果。通过线上和线下教学的有机整合,充分利用了线上优秀的教学资源,同时发挥了课堂互动优势,提高了嵌入式系统课程教学质量。

基于多线程技术的嵌入式三维数字成像系统

提出一种基于多线程技术的嵌入式三维数字成像DSP系统设计。该系统应用时间序列变频条纹数字投影原理,使用DSP/BIOS实时操作系统的配置工具实现多线程DSP应用软件,从而实现编码条纹投影、调制图像采集和相位解调的流水线处理过程,并且使用软件流水等方法对相位重建计算进行优化。实验表明,该DSP系统能实现快速的三维表面测量任务。

基于嵌入式实时系统的三维地形仿真研究

针对嵌入式实时操作系统的特点,研究如何在嵌入式实时系统中实现逼真高效的三维地形仿真。针对嵌入式系统实时性强、内存和显存容量有限、缺乏友好的人机交互接口等特点,着重解决如何通过视景体裁剪减少地形块、使用缓冲池和缓存避免内存碎片、以及如何设计一套灵活友好的人机交互控件库和交互接口等问题。论文最后以VxWorks操作系统为平台,设计并实现了一个嵌入式三维地形仿真原型系统。

嵌入式系统地形三维显示技术研究

针对嵌入式系统存储资源及计算能力有限的问题,通过建立四叉树高程数据压缩存储模型,并根据飞行漫游、行进三维显示视点参数和显示设备特性对三维地形数据进行适当裁减简化,研究基于多分辨处理、递归简化处理等方法的嵌入式系统地形三维处理技术。

利用数字微镜器件的嵌入式三维视觉系统

利用结构光获取待测物体的三维信息,其操作简便、成本较低、能够快速成像,在保护文物、生物医疗、逆向工程等领域有广泛的应用。为了在三维重构场景下快速获取待测物体的三维信息,设计了一种无标定的嵌入式三维视觉系统,利用数字微镜器件高速开关特性,产生基于时间调制的格雷码结构光,实现了无标定三维信息的快速获取。其中包括结构光编码、图像二值化、结构光解码、结构光畸变量获取和生成三维点云等步骤。实验结果表明,该系统极大简化了三维信息的获取步骤和运算过程。

嵌入式电子飞行仪表系统软件设计

设计了一种基于嵌入式操作系统的电子飞行仪表系统软件。介绍了电子飞行仪表系统的基本构成,在嵌入式操作系统上设计并实现了主飞行模式、导航模式、发动机信息模式等功能。分析了电子飞行仪表系统软件设计的原则和结构,介绍了软件的类和消息机制。此外,通过在嵌入式系统的有限资源和三维处理的复杂算法间进行合理的折衷,实现了空间变换、立体投影和曲线消隐等算法模块,构成了自行设计的三维地形引擎。软件已经在基于Intel,Motorola等多种嵌入式处理器的系统上下载成功并且能够稳定运行。

嵌入式三维电子地图空间数据索引研究

研究各种索引结构,如B树、四叉树、八叉树、网格、R树等,在此基础上提出一种网格索引和R树索引结合的索引方式。它适合作为嵌入式环境下的三维电子地图的外存索引。它比单纯的网格索引减少了数据冗余;比单纯的R树索引减少了区域重叠情况,降低了R树的高度,减少了检索的时间。并且其有效性在Android系统中得到了验证。

嵌入式Linux图形用户界面实现

采用对轻量级图形库 DirectFB封装的方法,基于分层体系结构设计了一个高效且易于开发的嵌入式 GUI系统DfbGUI,并详细介绍了DfbGUI的关键部分封装层的实现.测试结果表明,与现有的嵌入式 GUI系统相比,DfbGUI系统资源占用率低、处理效率高,较适合于嵌入式应用.

嵌入式结构光投射系统设计

结构光投射系统的设计搭建是结构光三维形貌测量系统成功实现的关键之一。传统的激光投射系统存在结构复杂、生成的结构光的质量较低等缺点;而常用的光学投影系统又存在不完全可控等缺陷,难以适应嵌入式的应用。设计搭建了基于自主设计的嵌入式实时数字微镜(DMD)模块的结构光投射系统,驱动电路自主设计,底层接口完全可控,实现了结构光投射系统的实时可控,投射出了范围、大小和分辨力实时可控的高质量结构光,为手持式结构光三维形貌测量仪的实现奠定了基础。

结构光测头嵌入式系统的设计与实现

基于结构光照明技术的三维形面测量系统,通常采用图像采集卡完成图像采集,由计算机进行图像处理.这种测量模式难以满足实时性要求较高的场合.本文以DSP为核心,设计一种嵌入式结构光图像处理系统,采用以太网接口与计算机通讯,结合方向模板与重心法实现激光条纹中心的亚像素级提取.实验表明,该系统极大的减轻了计算机的负荷,有效的提高了测量的实时性.

基于OpenGL ES的嵌入式数控雕刻系统加工仿真设计

以嵌入式数控雕刻系统为研究对象,开发了一种加工轨迹三维仿真软件。采用VS2005作为应用程序开发环境,实现了OpenGL ES的平台构建;通过对NC加工代码进行编译,提取出加工坐标数据,最终实现三维模型的构建以及加工轨迹的动态仿真。

手持式三维声纳实时成像系统设计

针对传统三维声纳成像系统集成度低、实时性差的问题,提出一种手持式三维声纳实时成像系统设计方案。利用DM8127实现声纳图像的处理,通过坐标转换数组预生成、自适应阈值的网格构建等方法实现实时高精度的三维建模,同时采用多线程并行处理架构改善网格构建时的系统处理性能,降低处理时延,并利用Open GL ES2.0实现三维声纳图像的渲染和显示。实验结果证明,该系统能清晰显示水下探测目标,且实时成像速率高达25帧/s,满足系统实时性要求。

嵌入式Linux下MiniGUI皮肤引擎设计

分析MiniGUI下窗口和控件的边框、文字、色彩和可视区域的显示特征,抽象出可以换肤功能的皮肤引擎接口。统一实现皮肤控件的配色方案和显示风格,设计控件和窗口的皮肤数据结构。只要制作出符合该数据结构的皮肤数据文件,即可通过皮肤引擎加载该文件,从而更换GUI界面的显示风格和色彩。该皮肤引擎已经实际投入嵌入式DVR系统应用。

一种基于三层嵌入式卡尔曼滤波器的导航算法研究

本文针对GPS信号无效且无已知地面合作目标的情况,开展了一种基于三层嵌入式卡尔曼滤波器的导航算法研究,提出了一种光流理论在基于视觉的微型飞行器定位系统中的应用方案。文章首先通过三维视觉实时算法,并结合传感器测量数据,构造三层嵌入式卡尔曼滤波器,然后分别对高度、姿态角及水平面上的速度进行估计。试验结果表明,基于该导航算法的视觉系统能够成功地实现微型飞行器的自主飞行.

海底三维声学图像实时处理系统设计

结合多核CPU硬件PC平台,设计了一种海底三维声学图像实时处理系统,主要包括声学前端信号处理子系统、数据传输控制子系统和PC客户端图像处理系统三个部分。声学前端信号处理子系统统根据接收到的多路声学换能器信号,通过两级FPGA信号处理,采集多通道水声信号,进行实时电子聚焦波束形成。为了解决海量声学数据快速传输问题,数据传输控制子系统未采用传统用户空间TCP/IP传输机制,而是直接通过嵌入式PowerPC处理器在Linux内核态采用DMA通道进行声学数据转发,减少系统调用和数据拷贝开销,有效提高网络传输效率。针对海量声学数据实时处理需求,PC客户端图像处理系统通过对复杂、耗时的单帧重建和数据拼接算法模块根据声学数据点的角度范围进行等分分割,对每个子范围声纳数据采用多线程并行处理,均衡多个CPU核之间负载,实现高性能三维声学图像实时处理。通过室内水池和湖试实验,结果表明该系统能够实时高效地进行三维声学图像采集、传输与处理。

基于TMS320DM642的三维物体表面测量系统

提出一种基于DM642的嵌入式三维物体表面测量系统。该系统应用结构光原理,使用DSP/BIOS嵌入式系统生成相应的编码条纹,控制并实现编码条纹的投影、采集图像以及相位解调和点云数据的计算。实验证明,基于DM642的嵌入式三维物体表面测量系统能很好的实现三维信息的采集及测量任务。

基于硬件加速的多核三维汽车仪表系统设计

为满足工业中仪表盘的应用和显示要求,提出基于多核Cortex-A9硬件加速的三维汽车仪表系统设计方案。为了提升三维仪表的视觉效果,采用基于Open GLES2.0的GPU硬件加速技术来提高仪表图形的渲染帧率。同时,对Linux内核做了优化,保证了图形运行时的流畅性。实验结果表明,该设计方案不仅能实时处理系统模块的信息,大幅降低CPU的使用率,且使三维汽车仪表更具真实感,达到了实际的测试要求。