本文關(guān)鍵詞：無(wú)線可視化移動(dòng)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對(duì)目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN: Wireless Sensor Network)定位累積誤差大、缺乏有效的精確可靠定位算法，本文采用四軸飛行器和Mini攝像頭，提出了可視化移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)。通過(guò)節(jié)點(diǎn)搭載無(wú)線網(wǎng)卡并使用LwIP協(xié)議聯(lián)入局域網(wǎng)AP或無(wú)線路由器設(shè)備，將待測(cè)區(qū)域環(huán)境圖像與GPS和超聲波等信息通過(guò)無(wú)線通信實(shí)時(shí)傳至上位機(jī)監(jiān)測(cè)端，上位機(jī)軟件通過(guò)信息處理技術(shù)，根據(jù)圖像和飛行器節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出待測(cè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，完成定位任務(wù)。 本系統(tǒng)分為可視化移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)控制終端兩個(gè)部分。其中，，可視化節(jié)點(diǎn)采用主、從雙處理器設(shè)計(jì)，主處理器為STM32F407VGT6負(fù)責(zé)飛行器控制相關(guān)數(shù)據(jù)的處理和運(yùn)算，從處理器STM32F405RGT6負(fù)責(zé)視頻采集與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸；監(jiān)測(cè)控制終端包括上位機(jī)圖像處理軟件和四軸遙控器，上位機(jī)應(yīng)用軟件采用VS2010平臺(tái)的C#語(yǔ)言和OpenCV函數(shù)庫(kù)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。采用張正友標(biāo)定法對(duì)攝像頭進(jìn)行標(biāo)定，求出其內(nèi)參數(shù)，通過(guò)OpenCV創(chuàng)建樣本，并用HarrTraining算法訓(xùn)練樣本。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析與驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的定位誤差為10cm，定位精度為15%，較傳統(tǒng)定位算法有較大提高，而且系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境與非視距的情況下也有較好的定位表現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：定位技術(shù) 可視化 移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題的背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 定位算法與方案設(shè)計(jì)15-25
• 2.1 定位方法的性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)15-16
• 2.2 定位基本原理16-21
• 2.2.1 基于測(cè)距的定位算法16-19
• 2.2.2 基于非測(cè)距的定位算法19-20
• 2.2.3 新型定位算法20-21
• 2.3 現(xiàn)有定位系統(tǒng)和算法比較21-23
• 2.4 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 可視化移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)25-36
• 3.1 電源模塊的設(shè)計(jì)25-26
• 3.2 節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)26-30
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)載體26-27
• 3.2.2 處理器的選擇 STM32F407VGT627
• 3.2.3 節(jié)點(diǎn)姿態(tài)傳感器模塊27-28
• 3.2.4 2.4G 與 PPM 脈沖調(diào)制28-29
• 3.2.5 超聲波測(cè)距模塊設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.6 GPS 模塊設(shè)計(jì)30
• 3.3 節(jié)點(diǎn)可視化單元的設(shè)計(jì)30-35
• 3.3.1 從處理器的選擇 STM32F405RGT631-32
• 3.3.2 基于 OV2640 的視覺(jué)模塊設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 基于 MR09-REF2-457 的 WiFi 模塊設(shè)計(jì)33-35
• 3.4 監(jiān)測(cè)與控制終端設(shè)計(jì)35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第4章 系統(tǒng)軟件及算法設(shè)計(jì)36-56
• 4.1 系統(tǒng)總體軟件架構(gòu)36-39
• 4.1.1 可視化移動(dòng)節(jié)點(diǎn)軟件架構(gòu)36-38
• 4.1.2 上位機(jī)軟件架構(gòu)38-39
• 4.2 節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)控制算法設(shè)計(jì)39-43
• 4.2.1 四軸姿態(tài)的表示和運(yùn)算39-40
• 4.2.2 姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)融合40-42
• 4.2.3 四軸的控制算法42-43
• 4.3 LwIP 協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-48
• 4.3.1 UDP 和 TCP 處理的實(shí)現(xiàn)43-46
• 4.3.2 LwIP 協(xié)議棧的設(shè)計(jì)與移植46-48
• 4.4 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)48-55
• 4.4.1 網(wǎng)絡(luò)套接字設(shè)計(jì)49-51
• 4.4.2 基于 OpenCV 的圖像識(shí)別算法51-53
• 4.4.3 待測(cè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方法53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 系統(tǒng)檢測(cè)及結(jié)果分析56-64
• 5.1 系統(tǒng)平臺(tái)的搭建56-58
• 5.1.1 可視化運(yùn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)平臺(tái)搭建56-57
• 5.1.2 上位機(jī)軟件平臺(tái)介紹57-58
• 5.2 實(shí)驗(yàn)與分析58-63
• 5.2.1 四軸飛行器運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)58
• 5.2.2 視覺(jué)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.2.3 攝像頭標(biāo)定實(shí)驗(yàn)59-61
• 5.2.4 圖像識(shí)別測(cè)試61-62
• 5.2.5 實(shí)時(shí)定位實(shí)驗(yàn)62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 唐宏;鐘璐;;基于移動(dòng)信標(biāo)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[J];信息通信技術(shù);2012年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 滕國(guó)棟;無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的研究[D];浙江大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線可視化移動(dòng)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：325384