本文關(guān)鍵詞：微型四旋翼飛行器的嵌入式視頻監(jiān)控終端的研發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：四旋翼飛行器包含有四個(gè)按“十”字分布的螺旋槳,它的飛行姿態(tài)通常由歐拉角來(lái)表示。在對(duì)飛行器的實(shí)際操控中,當(dāng)遇到障礙物阻擋人眼視線的情況,就會(huì)對(duì)飛行器的控制帶來(lái)麻煩,如果在飛行器上安裝攝像頭,將飛行器所在環(huán)境信息實(shí)時(shí)傳送給操控者,這樣就大大方便了對(duì)飛行器的姿態(tài)控制。傳統(tǒng)的四旋翼飛行器,由專(zhuān)門(mén)的遙控器來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制,如果要接收飛行器上的攝像頭拍攝的圖像信息,則需要配備圖傳模塊,也就是說(shuō),遙控信號(hào)和圖像信號(hào)的傳輸分別由兩個(gè)電路產(chǎn)生。而嵌入式系統(tǒng)具有便于攜帶、低功耗、專(zhuān)用性等優(yōu)點(diǎn),成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。本課題以S3C6410為核心設(shè)計(jì)一個(gè)微型四旋翼飛行器專(zhuān)用的嵌入式視頻監(jiān)控終端,通過(guò)WIFI發(fā)送控制信號(hào)和接收?qǐng)D像信號(hào),集控制模塊與圖傳模塊為一體,還增加了拍照和錄像等功能,具有專(zhuān)用性強(qiáng)、方便攜帶等優(yōu)點(diǎn)。本監(jiān)控終端的硬件核心為S3C6410,性能高且具有強(qiáng)大的多媒體處理能力。外置大功率的WIFI模塊,傳輸速率達(dá)到150Mbps,同時(shí)連接兩個(gè)10k的搖桿電位器,產(chǎn)生控制信號(hào)。使用ARM11外接攝像頭模塊和WIFI模塊來(lái)模擬飛行器端�？刂菩盘�(hào)和圖像信號(hào)的傳輸均采用速度快的UDP協(xié)議,監(jiān)控終端在接收到飛行器端發(fā)送的JPEG圖像信號(hào)后,先對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)通過(guò)后調(diào)用S3C6410自帶的硬件圖像編解碼模塊對(duì)圖像進(jìn)行解碼,然后使用Post processor對(duì)圖像進(jìn)行格式和分辨率的轉(zhuǎn)換,最后經(jīng)Framebuffer顯示在LCD顯示屏上;在觀察到飛行器端所處的環(huán)境信息的同時(shí)可將搖桿產(chǎn)生的模擬控制信號(hào)量經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后打包發(fā)送給飛行器端,從而控制飛行器的飛行姿態(tài)。本文的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容包括ADC模塊驅(qū)動(dòng)代碼的編寫(xiě)、Socket網(wǎng)絡(luò)編程、圖像的接收校驗(yàn)方法以及圖像格式和分辨率的轉(zhuǎn)換原理等。本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn):一、圖像信號(hào)和控制信號(hào)都經(jīng)由同一個(gè)WIFI模塊進(jìn)行傳輸,使微型四旋翼飛行器的遠(yuǎn)程控制更加便捷。二、可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能,靈活設(shè)置圖像的壓縮比,解碼時(shí)使用Postprocessor硬件調(diào)整圖像的格式和分辨率。最后對(duì)監(jiān)控終端進(jìn)行功能測(cè)試和性能測(cè)試,總結(jié)并提出了改進(jìn)意見(jiàn)。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式 JPEG硬件解碼 WIFI 微型四旋翼飛行器 視頻監(jiān)控
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN948.6;V275.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景與意義11-12
• 1.2 四旋翼飛行器簡(jiǎn)介12-13
• 1.3 嵌入式系統(tǒng)概述13-15
• 1.3.1 嵌入式硬件13-14
• 1.3.2 嵌入式軟件14-15
• 1.4 無(wú)線視頻傳輸概述15-16
• 1.5 課題的主要研究?jī)?nèi)容16
• 1.6 論文整體安排16-17
• 第二章 系統(tǒng)硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)的搭建17-28
• 2.1 系統(tǒng)硬件組成及架構(gòu)17-23
• 2.1.1 S3C6410微處理器17
• 2.1.2 DDR SDRAM17-18
• 2.1.3 Flash存儲(chǔ)器18
• 2.1.4 圖像編解碼模塊18-19
• 2.1.5 ADC與觸摸屏接口電路19-21
• 2.1.6 LCD液晶顯示器接口電路21-22
• 2.1.7 WIFI模塊22-23
• 2.1.8 按鍵電路23
• 2.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)23-25
• 2.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建25-27
• 2.3.1 安裝Linux虛擬機(jī)25
• 2.3.2 Secure CRT的配置25-26
• 2.3.3 交叉編譯環(huán)境的搭建26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 外圍模塊的驅(qū)動(dòng)與配置及網(wǎng)絡(luò)編程28-42
• 3.1 WIFI模塊的驅(qū)動(dòng)與配置28-32
• 3.1.1 內(nèi)核配置28-29
• 3.1.2 無(wú)線網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)移植29
• 3.1.3 設(shè)置網(wǎng)線網(wǎng)卡工作模式29-31
• 3.1.4 連網(wǎng)調(diào)試31-32
• 3.2 ADC模塊驅(qū)動(dòng)配置32-35
• 3.2.1 ADC模塊驅(qū)動(dòng)源代碼的編寫(xiě)32-34
• 3.2.2 編寫(xiě)Makefile文件34
• 3.2.3 模塊的編譯與加載34-35
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)編程35-41
• 3.3.1 OSI與TCP/IP協(xié)議35-38
• 3.3.2 Socket網(wǎng)絡(luò)編程38-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 基于ARM的嵌入式視頻監(jiān)控終端的總體實(shí)現(xiàn)42-60
• 4.1 多線程編程42-44
• 4.2 控制信號(hào)的采集44-45
• 4.3 控制信號(hào)的發(fā)送45-47
• 4.4 視頻數(shù)據(jù)的接收47-49
• 4.5 JPEG圖像信息處理49-53
• 4.5.1 JPEG編碼原理49-50
• 4.5.2 JPEG解碼原理50-51
• 4.5.3 JPEG硬件解碼51-53
• 4.6 圖像格式及縮放處理53-55
• 4.7 顯示圖像原理55-57
• 4.8 拍照功能的實(shí)現(xiàn)57-58
• 4.8.1 使用按鍵選擇拍照功能57-58
• 4.8.2 拍照函數(shù)58
• 4.9 錄像功能的實(shí)現(xiàn)58-59
• 4.9.1 使用按鍵選擇錄像功能58-59
• 4.9.2 錄像代碼59
• 4.10 本章小結(jié)59-60
• 第五章 功能測(cè)試與性能測(cè)試60-67
• 5.1 系統(tǒng)功能測(cè)試60-62
• 5.1.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建60-61
• 5.1.2 圖像解碼功能測(cè)試61
• 5.1.3 控制信息的采集和發(fā)送功能測(cè)試61-62
• 5.2 系統(tǒng)性能測(cè)試62-66
• 5.2.1 調(diào)試工具的選擇62-63
• 5.2.2 視頻傳輸性能測(cè)試63-65
• 5.2.3 控制信號(hào)傳輸性能測(cè)試65-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果72-73
• 致謝73

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