基于嵌入式图像处理的仪表自动识别技术研究
《工业控制计算机》2015年第28卷第3期1摄像直读抄表系统
图1所示的摄像直读抄表系统，将摄像头集成于仪表内，在
需要抄表时，管理系统远程唤醒处于休眠状态的摄像头，并采集仪表读数的图像数据，经过S3C2440A 微处理器识别之后，传送至数据采集器，由数据采集器进行采集累计等处理，通过网络传输到管理系统。此种抄表系统使用方便、不用拆表，很适合在现有居民家中的普通仪表上直接进行改造，可以有效降低成本，而且还可以使得抄表过程更加数字化和可视化，并且摄像头采集到的图像也可以作为一种凭据，避免一些经济纠纷。
图1摄像直读抄表系统
根据摄像直读抄表系统的需要，本文设计了一种读数识别算法，并将该算法在搭建好的ARM－Linux 平台上进行测试，测试结果表明，本文提出的方法识别结果准确，可以满足应用系统的要求，为摄像直读抄表系统奠定了基础。
2ARM－Linux 平台搭建
本文所设计的仪表读数识别算法是在ARM－Linux 平台上进行验证的。该平台硬件采用了以三星公司S3C2440A 处理器为核心的JZ2440开发板。S3C2440A 的最高主频可以达到400MHz ，开发板上集成了64M SDRAM （由两片型号为K4S56163的32M
SDRAM 组成）和256M NAND FLASH （芯片型号为K9F1208）。USB 摄像头采集仪表图像数据并经由USB 接口传给S3C2440A 处理器，处理器将处理的结果通过USART 传送到PC 机，在PC 机的SecureCRT 串口工具上打印出识别结果。系
统硬件原理框图如图2所示。
图2
系统硬件原理框图
CPU 模块：三星S3C2440A ，ARM 920T 内核，400MHz 主频（最高可达533MHz ）；
SDRAM ：板载64MB SDRAM （由两块32MB SDRAM 组成），位宽为32bit ，频率133MHz ；
Flash ：包括两个部分，分别为NOR Flash 与NAND Flash ，两者均为板载，其中前者为2MB ，后者为256MB ，8bit 宽度，掉
电非易失；
USB 摄像头：采用极速科技的Gsou USB Webcam 摄像头，最大帧频为30FPS ，在ARM－Linux 下拍摄图片，系统默认分辨率为320×240；
网络：100Mbps 低功耗嵌入式专用以太网网络芯片DM9000A ，接口为标准RJ45插座；
USART ：通用同步／异步串行收发器，主要用于开发板串口与PC 机之间进行通信。
在搭建ARM－Linux 平台时，采用u－boot－2012．04．01作为系统的启动程序Bootloader ，在系统上电时初始化硬件设备。对u－boot－2012．04．01裁剪之后，交叉编译生成二进制文件u－boot．bin ，将u－boot．bin 烧写到开发板，即实现Bootloader 的装载。内核层采用Linux－3．4．2版本的Linux 内核，由于嵌入式系统资源相对PC 来说比较有限，需要对Linux 内核进行裁剪配置，配置之后利用交叉编译环境编译生成映象文件uImage ，然后将uImage 烧写到开发板，就完成了Linux 内核在ARM 上的裁剪移植。在构建根文件系统时，本文通过移植Busybox－1．16．0构建一个yaffs 文件系统。利用mkyaffs2image 制作映像文件nfs＿root．yaffs2，将此文件烧写到开发板NAND Flash 中的指定
基于嵌入式图像处理的仪表自动识别技术研究*
Meter Automatic Identification Technology Based on Embedded Image Processing
张欢欢
汪亚明
郑俊褒（浙江理工大学信息学院，浙江杭州310018）
摘
要
针对远程抄表系统中的仪表读数识别问题，提出了一种有效的识别算法。依据仪表图像的特点，在均值滤波、形态学运算以及最大类间方差法对仪表图像预处理之后，利用轮廓检测以及连通域分割等方法对表盘区域和单个数字进行分割，并依据数字结构特征，对分割出的数字进行识别。将该算法移植到以S3C2440A 为核心的ARM－Linux 系统中进行测试，可以有效识别，获得了满意的效果。
关键词：图像预处理，连通域，S3C2440A ，Linux
Abstract
Aiming at the issue of meter reading recognition in the remote meter reading system,this paper come up with an effec-tive recognition algorithm．Based on the characteristics of meter image,meter images will be preprocessed through average filtering,morphological operation,and the between－cluster variance method．Dial plate and single number will be segmented by using the methods of contour detection and connected domain segmentation．
Keywords :image preprocessing,connected domain,S3C2440A,Linux
*国家自然科学基金项目（61272311）；浙江省自然科学基金项目（LY13F020042，LY14F010022
）
9
基于嵌入式图像处理的仪表自动识别技术研究
位置即可。由于本算法是利用开源计算机视觉库OpenCV设计仪表读数识别算法，因此还需将OpenCV移植到JZ2440开发板，具体移植的方法，可以参考文献［1］，本文不再详述。
3仪表读数识别算法
3．1表盘区域分割
对于本文的读数识别来说，感兴趣的是表盘内的数字，而表盘以外的字符为无用信息，还可能影响后续的仪表读数的识别，因此本文在Sobel滤波、闭运算以及二值化后的图像上寻找轮廓，排除不符合表盘区域的部分，不仅可以提高算法的效率，并且能提高整个算法的准确性。图3所示为表盘区域分割流程。
图3表盘区域分割流程
在实际应用中，摄像头与仪表位置是固定的，拍摄的图像大小一致，可以此来对表盘进行定位。本文实验时所用的仪表有个突出的特征，就是表盘区域具有垂直边缘，通过利用Sobel变换提取出垂直边缘，在经过闭运算、二值化以及轮廓提取之后，根据轮廓的宽高比以及面积的大小区分出表盘区域，进而对表盘区域进行分割。图4所示为拍摄到的原始图以及分割后的表盘区域图像。
图4原始图像与提取的表盘区域图像
3．2字符分割
在进行字符分割前,首先对提取的表盘区域进行预处理，主要是中值滤波、灰度化、二值化以及形态学开闭运算处理。预处理之后可以获得比较好的图像。为了更好的获取数字的结构特征，预处理时还对图像进行了反色和细化处理。
在分割数字时，本文采用比较常用的连通区域提取算法。本文采集的仪表读数是由6位数字组成，而且这6位数字也构成了6个连通域，分别定位出每个连通域的行列起始和终止位置，可以获得连通域的最小外接矩形（如图5所示）。
图5连通域最小外接矩形
图5中的标注的三处红色区域是细化图像中非待识别目标。在表盘中，由于每个字符的大小都在一定的范围内，在获取最小外接矩形之后，可以根据外接矩形面积大小以及宽高比，分割出每个外接矩形，便可分割出每个字符。对细化处理的图像分割出来的数字如图6所示。
图6分割后的数字
3．3字符识别
常用的字符识别方法包括模板匹配法［2］、神经网络识别法［3］以及结构特征法［4］等。模板匹配法的不足之处在于在识别之前要对字符进行归一化处理,导致整个过程计算量比较大；神经网络法中需要大量的样本进行网络训练,才能保证识别结果的准确性。由于仪表表盘的数字都是采用印刷体打印出来，其结构往往比较规范，因此本文采用的是结构特征识别法来识别数字。识别过程主要用到的特征有：闭合曲线数、重心位置、最大纵切突变点数、端点数以及端点位置。
（1）闭合曲线数
闭合曲线数可以通过如下方法进行判别［5］：首先分别获取细化图中的端点数、三叉点和四叉点数为n a、n b和n c，然后利用Euler公式分别计算出图中的边数ε＝（n a＋3n b＋4n c）／2与顶点数ν＝n a＋n b＋n c。比较边数与顶点数的大小，若ε＞ν，图中有2条以上的闭合曲线存在；若ε＝ν，图中有且仅有1条闭合曲线；若ε＜ν，图中没有闭合曲线存在。
（2）重心位置
重心位置（i0，j0）可以通过式（i0，j0）＝（M10／M00，M01／M00）求取，其中M pq代表二值化图像的p＋q阶原点矩，其计算公式为：
M
p，q
＝
N－1
i＝0
ΣM－1
j＝0
Σi p j q f（i，j）
其中i和j分别表示像素的行、列坐标，f（i，j）代表大小为N×M的图像中像素的灰度值。
（3）最大纵切突变点数
扫描图像，记录点（i，j）的灰度值f（i，j），若f（i，j）≠f（i＋1，j），点（i，j）为纵切突变点。记录下在扫描过程中，每列的突变点个数，获取每张图片的某一列突变点数的最大值。
（4）端点数及位置
在细化的二值图像中，若某点在它的八个邻域中有且只有一个点与它相连，则该点被称为端点。依此可以判断出图像中的端点数，并记录端点所在图像中的位置。
在字符识别时，主要有以下几个步骤：
1）判断闭合曲线数。其中1、2、3、5、7有0条闭合曲线，0、4、6、9有1条闭合曲线，8有2条闭合曲线。
2）判别1、2、3、5、7。此类分组中，高宽比大于2的只有数字1。数字2的最后一个端点位置在图像的右下方，数字5的一个端点位于图像的右上方，数字3有三个端点,剩余的那个数字为7。
3）判别0、4、6、9。此类分组中，最大纵切突变点数为4的只有数字0和4，而0没有端点；最大纵切突变点数为6的为数字6、9，而6和9的重心分别偏下和偏上。在经过以上几个步骤之后，基本上可以识别出数字。
4性能测试
实验时，利用ARM－Linux系统中的V4L2内核驱动提供的API接口函数［6］，实现了图像的采集，并且将采集的图像在微处理器S3C2440A上进行处理，整个过程均由S3C2440A微处理器完成。为了更方便的调试程序以及减少烧写根文件系统次数，延长Flash使用时间，本课题在开发板上烧写好Bootloader之后，采用TFTP传输协议，将主机上已经编译好的操作系统内核下载到开发板的RAM中，利用NFS服务挂载根文件系统调试运行，识别结果经由开发板上的串口打印到SecureCRT串口工具上。本文利用USB摄像头拍摄了300张分辨率为320×240的仪表图像，并且采集的图像覆盖了所有的数字字符。识别结果如表1所示。表中的拒绝识别，是由于光照的原因，导致图片采集时污损较为严重，无法正确分割图像，以至于无法识别读数。导致图像无法由于包括ARM9在内的一些微处理器没有浮点硬件的支持，使得在做图像处理时实时性不高。在本次实验中，采集仪表图像平均需要约0．58s，而识别图像中的读数，平均需要约2．87s时间，在一定程度上满足了实时性要求。
（下转第13页
）10
《工业控制计算机》2015年第28卷第3期（上接第10页）
表1
图像采集与读数识别统计
（注：“觹”是指未对单个字符的识别时间做统计）
5结束语
本文只介绍了终端系统的实现，在后续的研究中，还需要考
虑到管理系统的开发，以及识别的结果在网络中的传输，以实现全自动抄表与实时监测。
参考文献
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［收稿日期：2014．11．7
］
3．2通道分离精确提取
辅助线程处理如下：
对于输入的每一幅参考帧图像和待定帧图像，利用opencv 中的cvSplit 函数将RGB 格式的图像分离为B 、G 、R 三个通道的图像bImg 、gImg 、rImg ［7］，然后分别对三个颜色通道的相似度进行对比，若三个通道相似度都在阈值内，则与参考类归为一类，否则归为下一类。
V i
L 1，S ir ≤αr ＆＆S ig ≤αg ＆＆S ib ≤αb L 2，s ir ＞αr ‖S ig ＞αg ‖S ib ＞αb ‖
（27）
式中S ir 、S ig 、S ib 分别表示R 、G 、B 三个通道对应的相似度
αr 、αg 、αb 分别代表三个通道设定的相似度阈值。
对于归为一类的图像帧V 1～V i ，取所有帧的平均值V ，将与平
均值差值最小的帧作为关键帧，删除其余帧，以减少图像冗余。
V＝i
j ＝1ΣV j ／i
（28）
3．3实验结果对比
为验证以上算法的可行性，实验选取了一段包含三个运动对象的监控视频录像进行测试，其中录像格式如下：视频格式：
avi ，分辨率：704觹576，帧率：25fps ，编码格式：h．264。测试结果见表1：
表1
测试结果数据
由表1可以看出，通过本文前几章的运动片段提取等方法可以裁剪掉大量无用的视频监控内容，将视频长度压缩到
8．62％，而关键帧提取方法可以将含不同对象的视频帧分别压缩至33．34％、45．69％和35．73％，虽然不能压缩整体视频长度，
但却可以从空间上减少视频中同一运动对象的冗余画面，提高视频的可读性。
4运动对象扣取与摘要的合成
根据前面章节已经对运动对象进行了前景检测和标记，但
是这时检测到的对象还不足以作为扣取的对象从背景中分割主来，为减少计算量，以检测到对象的矩形框为区域，在区域内采用GraphCut 算法进行运动对象的扣取，将扣取到的对象加上时间戳信息存入运动对象数据库［8］。
取出前面章节提取到的不同时间段的背景图像并进行复制，将扣取的运动对象按时间顺序依次放入背景图像中的对应位置，最终形成视频摘要的形式［9］，具体步骤如下：
1）取出第一个时间段内得到的背景图像帧；
2）将此时间段内扣取的所有运动对象按时间顺序在背景图
像的对应位置进行放置并编号；
3）对一帧图像中相互重叠的对象部分进行半透明化处理，以
免影响视觉效果。
4）当一帧图像中放置的对象数目大于一定阈值时停止放置；5）复制背景图像帧继续放置对象直至放完；
6）取出下一个时间段内的背景图像帧及该时间段内扣取的
对象进行放置，方法同上，直至放完；
7）将合成后的所有图像帧组合起来，形成最终的视频摘要。
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13
数字图像处理技术在识别领域的应用
数字图像处理技术在识别领域的应用 1、定义 数字图像处理是利用计算机对图像进行处理，常用的方法技术有去除噪声、复原、增强、分割、提取特征等。数字图像发展初期，主要应用于提高图片质量，第一次应用该技术是对伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片进行改善。图像处理的应用领域涉及到人类生活的方方面面。 2、数字图像处理的优点 数字图像处理应用于人类依靠图像获取外界的信息经过处理，具有如下优点：①重现性能好，数字图像处理在进行传输、存储、复制等处理从而用来服务于生活。 ②数字化处理精度高。 ③数字信号处理技术适用面宽。 ④数字图像处理的灵活性高。 3、主要研究内容 数字图像处理技术是利用计算机图像处理系统对图像进行输入、加工和输出，主要研究的内容包括以下几项：图像变换；图像增强和复原；图像编码压缩；图像分割。 因为数字图像处理技术应用太过广泛，我在这里仅探究它在识别领域的应用，从这里认识数字图像处理技术的方方面面。 4、数字图像处理在识别领域的应用： （一）数字图像处理在指纹识别中的应用 传统的利用密码、证件作为身份识别的方式具有易遗忘、易破解、易丢失、易伪造等特点，已不再符合现代数字社会的需求。指纹，作为人体独一无二的生理特征，虽然只是人体皮肤的一小部分，但是它的纹理复杂度可以提供用于识别的足够特征，具有极高的安全性，并且指纹还具有易获取、无侵犯性、唯一性和不变性等优点，使其成为生物识别技术中的焦点。 为了弥补指纹图像的质量缺陷，保证指纹后处理算法对指纹图像具有足够的鲁棒性，图像增强是十分必要的，采用数字图像处理则可以实现图像的增强。指纹图像增强目的是为了消除噪声，增强脊线和谷线的对比度，将断裂的脊线和谷线连接起来，消除由于噪声、变形等带来的粘连及由于油污等产生的毛刺等，改善图像质量，保证特征信息提取的准确性和可靠性。指纹图像的增强由图像规格化、图像再处理、滤波几个部分组成。
嵌入式系统原理与应用技术
1.嵌入式系统的定义：一般都认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征：（1）通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。（2）硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。（3）实时系统操作支持。（4）嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也同步进行。（5）为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用：工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，兼容8位/16位器件。（3）使用单周期指令，指令简洁规整。（4）大量使用寄存器，大多数数据都在寄存器中完成，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。（5）寻址方式简单灵活，执行效率高。（6）固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构，采用冯·诺依曼体系结构；ARM9采用5级流水线结构，采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器，包括31个通用寄存器和6个状
(完整word版)嵌入式系统设计与应用
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
图像处理与识别的应用研究
图像处理与识别的应用研究 摘要：图像处理与识别技术是时代进步与科学技术快速发展的必然产物，目前，图像处理与识别技术已普遍应用于社会各个领域，应用优势也逐步突显出来。本 文将结合图像处理与识别技术的优势，围绕该技术在人脸识别领域、交通实时监 控领域、医疗卫生领域、工业生产领域以及刑事案件侦破领域的实际应用效果展 开全面论述。 关键词：图像处理；识别；实际应用 图像处理与识别技术能够在海量的图像数据信息中提取出应用价值高的信息，为各项工作的顺利开展提供重要的技术支持。根据图像不同的记录方式，可以将 图像分为数字图像与模拟图像两种，计算机图像处理系统对数字图像进行采集、 存储、处理，进而在系统中形成模拟图像，经过与计算机系统内部的原始图像模 型进行比对，找到图像匹配源，最终得到经过优化的图像类型与图像数据信息。 一、图像处理与识别技术概述 （一）图像处理与识别技术优势 计算机图像处理与识别系统首先对图像的外观形态进行判定，以形状、颜色、尺寸作为判定参数，准确识别出图像特征，然后根据这些特征，对共性参数进行 有效提取，再对获取的图像进行优化处理，处理内容包括去噪、对比度、清晰度 调整以及边缘修饰等。与传统的人工图像处理方法相比，计算机图像处理与识别 技术具有处理速度快、精准度高、灵活性好等优势。由于计算机图像处理系统接 纳的图像信息处理量较大，而通过程序软件的快速运算，能够在短时间内完成图 像的识别和处理工作[1]。在信息处理过程中，一些没有应用价值的图像会被系统 逐一剔除，而留下了具有参考价值与应用价值的信息，因此，图像信息处理的精 准度较高。此外，由于计算机图像处理系统应用了人工智能技术，该系统的自动化、智能化水平较高，不但节省了人工，而且也能够灵活调整精准度，使图像实 现自动化处理。 （二）图像处理的常用方法 图像处理与识别技术的最终目的是改善和提高图像质量，使人们更易于辨识 图像的本来面目。因此，图像增强是图像处理与识别过程中最常用的处理方案， 它可以细分为灰度增强、图像锐化以及边缘检测三方面。灰度增强技术是基于数 学模型，图像在不同区域内的像素数量与图像上各个区域的灰度值有着必然联系，如果灰度值的区域范围较大，则这一区域内的像素数量就随之增多，图像表现出 来的明暗度就比较亮，如果灰度值较小，图像的视觉效果就偏暗。图像锐化是针 对图像轮廓不清晰，利用锐化技术还原图像的本来面目，基本原理是将图像中的 人物或者物品轮廓的灰度值进行两极分化，灰度值高的则变得更高，灰度值低的 则变得更低。所谓边缘检测是对图像进行分割处理，因为边缘区是图像中亮度变 化最为明显的区域，在检测过程中，可以结合一阶与二阶导数对图像灰度进行精 准测算，以坐标变换的方式使曲线上各点形成固定峰点，工作人员可以根据峰点 对整条曲线进行检测，进而得到精确的数据信息。 二、图像处理与识别技术的实际应用 （一）人脸识别 人脸识别系统的应用和发展经历了三个阶段，第一阶段是收集面部信息，借 助于系统数据库中的人脸信息形成一种比对和匹配关系，这一阶段需要介入大量 的人工操作，不但工作量大，而且人脸识别的准确度也相对较低。第二阶段逐步
数字图像处理考试
1. 对下列信源符号进行Huffman 编码，并计算其冗余度和压缩率。 符号 a1 a2 a3 a4 a5 a6 概率 0.1 0.4 0.06 0.1 0.04 0.3 原始信源 信源简化 符号 概率 1 2 3 4 a2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.6 a6 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 a1 0.1 0.1 0.2 0.3 a4 0.1 0.1 0.1 a3 0.06 0.1 a5 0.04 从最小的信源开始一直到原始的信源 编码的平均长度： 压缩率：13 1.3642.2 R avg n C L ==≈ 冗余度：11110.26691.364D R R C =- =-≈ (0.4)(1)(0.3)(2)(0.1)3(0.1)(4)(0.06)(5)(0.04)(5) 2.2/avg L bit =+++++=（）符号
1. 简述灰度分辨率、空间分辨率与图像质量的关系。: 空间分辨率是看原图像转化为数字图像的像素点数，越多图像质量越高；灰度分辨率，即每一个像素点的灰度级数，灰度级越大，图像越清晰. 2. 简述采样和量化的一般原则: 空间坐标的离散化叫做空间采样，而灰度的离散化叫做灰度量化。图像的空间分辨率主要由采样所决定，而图像的幅度分辨率主要由量化所决定。 3. 图像锐化与图像平滑有何区别与联系？: 图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清晰；图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。都属于图象增强，改善图象效果。 4. 伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？: 伪彩色增强是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象，进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同的彩色图像；主要差异在于处理对象不同。 1. 对于椒盐噪声，为什么中值滤波效果比均值滤波效果好？：均值滤波器是一种最常用的线性低通平滑滤波器，可抑制图像中的加性噪声，但同时也使图像变得模糊；中值滤波器是一种最常用的非线性平滑滤波器，可消除图像中孤立的噪声点，又可产生较少的模糊。一般情况下中值滤波的效果要比邻域平均处理的低通滤波效果好，主要特点是滤波后图像中的轮廓比较清晰。因此，滤除图像中的椒盐噪声采用中值滤波。 2.什么是区域？什么是图像分割？:图像分割就是把图像分成若干个特定 的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术和过程。它是由图像处理到图像分析的关键步骤。 3.写出颜色RGB模型转换到HIS模型的变换公式；并说明HSI模型各分 量的含义及取值围对应的颜色信息。书上 4.灰度图像：当点足够小，观察距离足够远时，人眼就不容易分开各个小 点，从而得到比较连续，平滑的灰度图像。 5.GIF格式：GIF格式是一种公用的图像文件格式，它是8位文件格式， 所以最多只能存储256色图像，不支持24位的真彩色图像。GIF文件中的图像数据均经过压缩，采用的压缩算法是改进的LZW算法，所提供的压缩率通常在1：1到1：3之间，当图像中有随机噪声时效果不好
嵌入式技术及应用各章练习答案
1.4 练习 1．嵌入式系统的定义是什么？目前业界有多少种关于嵌入式系统的定义？ 答：嵌入式系统目前没有统一和权威的定义，国内一个普遍被认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。目前业界对于嵌入式系统至少有两到三种本质一致但表述不尽相同的定义。 2．嵌入式是由那些部分组成的？试从一个实际的产品来分析嵌入式系统的组成。 答：嵌入式系统由底层硬件模块、中间协议层、操作系统和高端应用层4部分组成。 比较直接的例子就是智能手机。智能手机中的处理器即为嵌入式处理器，RAM+ROM即为存储设备，键盘屏幕等设备即为输入输出设备，上述设备同归为底层硬件模块；Windows、Linux、Android等操作系统外加不同的应用程序即为组成中的操作系统和高端应用层；配合硬件和操作系统的驱动程序即为中间协议层。 3．简述三星公司的ARM9芯片S3C2410A的性能指标。 答：S3C2410的型号有两个，分别是S3C2410A-20和S3C2410A-26。前者的主频最高为200MHz，后者的主频最高为266MHz。 S3C2410芯片集成了大量的功能单元。 （1）核心供电1.8V，外部I/O3.3V，16KB数据Cache，16KB指令Cache，MMU。 （2）内置外部存储器控制器（SDRAM控制和芯片选择逻辑）。 （3）117个通用I/O。 （4）56个中断源。 （5）24个外部中断。 （6）看门狗定时器。 （7）4个PWM定时器和一个内部定时器。 （8）两个USB HOST，一个USB DEVICE（VER1.1）。 （9）SD主接口版本1.0与多媒体卡协议版本2.11兼容。 （10）一个多主I2C总线，一个I2S总线控制器。 （11）3个通用异步串行端口（IrDA1.0，16-Byte Tx FIFO and 16-Byte Rx FIFO），2通道SPI。 （12）4个带外部请求线的DMA。 （13）LCD控制器，一个LCD专业DMA。 （14）电源控制模式：标准、慢速、休眠、掉电。 （15）8通道10位ADC和触摸屏接口。 （16）带日历功能的实时时钟。 （17）芯片内置PLL。 （18）设计用于手持设备和通用嵌入式系统。 （19）16/32位RISC体系结构，使用ARM920T CPU核的强大指令集。 （20）带MMU的先进的体系结构支持WinCE、EPOC32、Linux。 （21）指令缓存（Cache）、数据缓存、写缓存和物理地址TAG RAM，减小了对主存储器带宽和性能的影响。 （22）ARM920T CPU核支持ARM调试的体系结构。 （23）内部先进的位控制器总线（AMBA）（AMBA2.0，AHB/APB）。
嵌入式系统的应用研究
嵌入式系统的应用研究 发表时间：2017-08-08T18:10:33.197Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：郭浩田 [导读] 摘要：随着社会的日益信息化，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。 （北京交通大学海滨学院河北黄骅 061100） 摘要：随着社会的日益信息化，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们来说，需要的已经不再仅仅是哪种桌面计算机，任何一个人都可能拥有从小到大的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到MP3、PDA、信息家电等消费数码，大到网络通信、车载电子、工业控制、国防武器等设备。目前，各种新型的嵌入式系统设备的应用领域和数量已经远远超过了通用计算机，如果说我们生活在一个充满嵌入式系统的世界中，是毫不夸张的。 关键词：嵌入式；设备；软件硬件 嵌入式系统（Embedded System）是当今最热门的技术之一。 1嵌入式系统简介 1.1嵌入式系统的定义和特点 嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁减，适应应用系统对功能、成本、体积、功耗和可靠性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式实时操作系统（RTOS）以及特定的应用程序等四部分组成，是集软/硬件于一体的可独立工作的“器件”。 嵌入式系统与通用型的相比其主要特点是： 1.嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。 2.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 3.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的系统程序（包括操作系统）和应用程序是浑然一体的，这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映像文件，然后被固化在系统存储空间中[1]。 4.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的大部分程序功能进行修改的，所以嵌入式系统的开发系统和实际运行系统并不是同一个，需要交叉编译系统和适当的调试系统； 5.高可靠性和高实时性。即在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然能够正常工作；同时对于特殊的信号、消息、中断有极高的响应。 1.2嵌入式系统的发展和趋势 虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的，但是这个概念并非最近才出现。它是随着微电子技术和计算机技术的发展，从而越来越来引人注目。从20世纪70年代单片机的出现到今天各种各样的嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有近30年的发展历史。 作为一个越来越复杂的系统，往往都是在硬件和软件双螺旋式交替发展下逐渐趋于成熟和稳定，嵌入式系统也不例外。嵌入式系统最初的应用是基于单片机的。20世纪70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信设备以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更多性能，更容易使用，更便宜。这些设备已经初步具备了嵌入式的特点，但是这只是8位芯片，内部不过几万到十几万个门；执行单线程的程序，程序不过几千行；还不是“系统”。 随着深亚微米技术的不断进步，集成度大幅度提高，现在芯片工艺已经从0.5um变成90nm，将整个嵌入式系统集成在单一芯片上已成为现实，即嵌入式系统，也就是通常所说的SOC。除了以前的微处理器内核以外，还在内部集成了必要的ROM/RAM/FLASH、系统总线、定时/计数器、串口、脉宽调制输出、A/D、D/A、I/O等各种必要功能和外设，更有的特定应用芯片还有视频编解码、以太网控制、DSP等模块。现在主流的嵌入式芯片已经从8位的51、AVR、PIC系列拓展到32位的ARM、MIPS、POWERPC系列。 2嵌入式处理器概述 2.1嵌入式处理器的分类 嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，目前据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1500多种，流行体系结构有30几个系列。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64KB到256MB，处理速度从0.1MIPS到2000MIPS，常用封装从8个引脚到292个引脚。 过去国际上公认的通用嵌入式处理器有三大类：MCU、DSP和MPU。TI公司曾把处理器比作汽车，有个生动的比喻：MPU是轿车，追求的是经济性与速度的折中；DSP是跑车，追求的是速度；MCU是满足特殊用途的车。现在嵌入式处理器已经发展到SOC阶段[2]。 （1）嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU） 嵌入式微控制器又称单片机，从20世纪70年代就出现到今天。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括51、AVR、PIC、MC68K等。目前MCU占嵌入式系统约60％的市场份额。 （2）嵌入式DSP处理器（DigitalSignalProcessor，DSP） DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP 处理器。推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带
级嵌入式技术与应用专业人才培养方案嵌入式
附件5 嵌入式技术与应用专业（物联网技术与应用方向）人才培养方案 一、招生对象及学习年限 （一）招生对象：全日制普通中学高中毕业生，招生方式为普通高考招生。 （二）学习年限：基本学制三年，实行弹性学制,学生在校时间原则上不能少于两年，总在校时间（含休学）不得超过五年。 二、培养目标 本专业培养面向中国特色社会主义建设，对接广州及珠三角地区战略性主导产业和战略性新兴产业中消费电子、工业应用、网络应用等嵌入式与物联网技术应用重点领域的人才需求，具有良好的职业道德和职业精神，掌握消费类电子产品开发、物联网系统应用开发、无线传感器网络技术及RFID技术应用项目开发等新技术，提升学生嵌入式产品设计与物联网项目开发、实施、管理、维护能力，具备“一技之长+综合素质”的德、智、体、美等方面全面发展的高素质的技术应用性人才。 三、就业岗位与就业范围 四、人才培养规格 （一）综合素质 1. 思想政治素质:掌握马克思主义科学的世界观、人生观和价值观。有坚定跟着共产党走中国特色社会主义道路的信心和决心，有热爱祖国、服务人民的理想信念。具有社会责任感，能积极践行社会主义核心价值观，拥有能够支撑职业和人生发展的思想政治素质。 2．职业素质：具有良好的职业态度和职业道德修养，具有正确的择业观和创业观。坚持职业操守，爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会；具备从事职业活动所必需的基本能
力和管理素质；脚踏实地、严谨求实、勇于创新。 3.人文素养与科学素质：具有融合传统文化精华、当代中西文化潮流的宽阔视野；文理交融的科学思维能力和科学精神；具有健康、高雅、勤勉的生活工作情趣；具有适应社会核心价值体系的审美立场和方法能力；奠定个性鲜明、善于合作的个人成长成才的素质基础。 4．身心素质：具有一定的体育运动和生理卫生知识，养成良好的锻炼身体、讲究卫生的习惯，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育健康标准；具有坚韧不拔的毅力、积极乐观的态度、良好的人际关系、健全的人格品质。 （二）职业能力 本专业主要学习微型计算机系统的软硬件基础知识、嵌入式操作系统基础知识、嵌入式系统的硬件和软件技术应用、无线传感器网络应用系统的开发、集成与维护；掌握物联网终端产品的开发与制作方法；具有的嵌入式系统设计、物联网系统设计与物联网工程施工、物联网系统的管理；具有嵌入式应用系统和物联网应用系统的开发能力、具备较强的实际工作能力，具有创新意识及进一步发展专业技能的良好基础。 本专业毕业生应获得以下几方面的知识和技能： 1. 具有比较扎实的物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术； 2. 掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术； 3. 掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力； 4．具备物联网应用系统的开发和集成的能力； 5．具备无线传感器网络应用系统开发和集成的能力； 6．具备物联网系统、无线传感器网络应用系统的管理与维护的知识和技能； （三）职业拓展能力 1．掌握相关的技术标准，具备进行物联网系统及装置研发、设计、制造、运行与管理的能力； 2．具备较强的创新意识和从事物联网领域科学研究的基本能力； 3．拓展监控和安防的基本知识,掌握监控和安防技术和技能。 五、毕业标准 学生按专业人才培养方案要求修完规定的课程，考核合格，达到毕业最低总学分和《国家学生体质健康标准》相关要求，获得本专业要求的证书，准予毕业，颁发毕业证书。 （一）学分要求 本专业按学年学分制安排课程，学生最低要求修满总学分130学分。 必修课要求修满106学分，占总学分的％。 其中：基本素质课要求修满24学分，占总学分的％； 职业能力课要求修满84学分，占总学分的％。 选修课要求修满22学分，占总学分的％。 其中：基本素质课要求修满12学分，占总学分的％；
(完整版)33-高职-嵌入式技术及应用开发
附件33 高职电子信息大类嵌入式技术与应用开发赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 1．安全操作与制作工艺 参赛选手根据赛题要求在规定时间内按照安全操作规范与制作工艺，焊接、组装、调试一套功能电路板，即本赛项所规定的任务板。将焊接好的任务板安装到大赛指定的竞赛平台上。组装完成后的竞赛平台，能够在指定的安卓设备控制下完成赛项任务。 2.软件设计及功能测试 参赛选手根据赛题要求编写开发安卓应用程序，完成软件的UI界面设计、Dialog对话框设计、登录窗口设计、控件应用设计、Android资源应用、图形与图像处理、网络应用、数据处理、竞赛平台控制、结果显示等任务，能够完成赛题要求的软件功能和赛道任务。 利用平板电脑通过无线方式控制竞赛平台在赛道地图上完成二维码识别、颜色识别、拍照、超声波测距、红外通信、光照强度检测等赛道任务。与赛道任务相关的技术点主要有：NFC技术、RFID技术、ZigBee技术、无线通信、红外通信、二维码扫描、颜色识别、超声波测距、光照强度检测、光电码盘测速等。 3.时间竞速 参赛选手根据比赛要求，在赛道完成指定任务的基础上，需对程序做出合理的优化，用较短的时间完成比赛任务。 竞赛内容可参考样题（见附1） 二、竞赛方式 1.竞赛采用团队竞赛形式，不计选手个人成绩。 2.每支参赛队由3名选手组成，其中队长1名。 3.比赛期间赛场不允许指导教师现场指导和参观。 三、竞赛时量 竞赛总时长为10小时，选手休息、饮水、上洗手间等不安排专门用时，统
一计在竞赛时间内。 竞赛分两个阶段计时。 第一阶段为硬件电路制作与工艺和嵌入式程序设计与软件调试两项任务，两项任务需参赛团队分工合作，在同一时段内协同完成，时长为6小时，其中硬件电路制作与工艺需在2.5小时内完成。 第二阶段为赛道任务与功能测试任务，时长为4小时，每个参赛队有两次机会完成赛道任务，每次限时5分钟（包括选手准备时间、移动终端连接竞赛平台WIFI时间、赛道任务测试时间等），两次赛道任务之间设1小时系统调试时间。 四、名次确定办法 按照竞赛成绩从高到低排序确定名次。总分相同时，完成时间较短者名次列前；成绩和完成时间均相同时，操作过程相对规范者名次列前。 五、评分标准与评分细则 1．评分标准及分值 2．评分细则
嵌入式系统发展与应用
嵌入式系统发展与应用 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLC），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 1嵌入式系统的概念与发展 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 1.2 嵌入式系统发展 纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段： （1）无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 （2）简单操作系统阶段 20世纪80年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中，制造出面向I ／0设计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的操作系统开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段 20世纪9O年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了
我国嵌入式技术的发展和现状
学号：20097610144 班级：09级1班 姓名：王丹
我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很
大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进一步开发，都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态，利于发挥大家的积极创造性。
2018嵌入式技术与应用专业就业方向与就业前景分析
2018嵌入式技术与应用专业就业方向与就业前景分析 嵌入式技术与应用专业培养系统掌握嵌入式计算机软硬件基本理论、知识和技能，具有嵌入式产品的设计、研发、测试、售后技术支持与服务方面的实用型人才。 2、嵌入式技术与应用专业就业方向 本专业学生毕业后可以从事家用电子、汽车电子、医疗电子、电信等行业的计算机应用设计开发,担任嵌入式产品及应用系统的设计与开发工程师,从事嵌入式技术的应用项目设计开发、产品维护与技术服务等工作。嵌入式技术与应用专业毕业生主要职业岗位:主要工作任务相关职业资格证书1．嵌入式软件应用开发（核心岗位）搭建开发平台和建立开发环境具备计算机软硬件的基本知识用户需求分析。 从事行业： 毕业后主要在电子技术、新能源、建筑等行业工作，大致如下： 1电子技术/半导体/集成电路 2新能源 3建筑/建材/工程 4仪器仪表/工业自动化 5互联网/电子商务 6计算机软件 7其他行业 8通信/电信/网络设备 工作城市： 毕业后，深圳、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下：
1深圳 2广州 3北京 4上海 5武汉 6南宁 7厦门 8杭州 3、嵌入式技术与应用专业就业前景 嵌入式系统的广泛应用带来的必然是对相关技术人才的极大需求，然而与这组逐年攀升的数字呈现对比的是国内嵌入式软件领域技术人员的极度匮乏。在中国的各大跨国公司及国内家电巨头如intel、ti、sony、三星、tcl、联想和康佳等企业，都面临着嵌入式人才严重短缺的问题。ccid最近的一次调查显示，中国嵌入式软件行业存在每年至少50万人才的巨大缺口，并且这个数字还在以每年20%的速度递增。 与此相比，国内嵌入式软件人才供应量正可谓是“杯水车薪”，远远不能满足行业的需要。一方面是需求的增长，一方面则是掌握嵌入式软件开发技能的人才供应缺口巨大。嵌入式技术与应用专业毕业生收入为：从收入上来说，嵌入式人才是当之无愧的白领。据调查，初入门的嵌入式开发人员月薪一般都能达到3000-7000元，中级开发人员月薪在万元以上，有5年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。嵌入式技术与应用专业毕业生就业概况为：从事嵌入式linux系统移植、驱动开发、应用开发。 嵌入式系统是当前最热门、发展前途的it应用领域之一。包括手机、电子字典、可视电话、数字相机(dc)、数字摄像机(dv)、u-disk、机顶盒(settopbox)、高清电视(hdtv)、游戏机、智能玩具、汽车电子、家电控制系统等都是典型的嵌入式系统。
嵌入式系统
第一章绪论 1．嵌入式系统的定义、特点和分类 2．嵌入式操作系统 3．嵌入式系统的选型 4．嵌入式系统的发展趋势 5．嵌入式系统的关键技术 6．嵌入式系统的应用 思考与练习 1．什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？ 2．请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。 3．嵌入式系统的关键技术有哪些？ 4．请说明嵌入式系统技术发展及开发应用的趋势。 5．你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用?说明其采用的处理器是什么？采用的哪一个嵌入式操作系统？ 6．开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种？分别用在什么场合？7. 嵌入式系统和专用集成电路的关系是什么？ 第二章嵌入式系统设计方法 1. 需求分析与系统分析法 2．软硬件协同设计方法 3．嵌入式硬件开发方法 4．嵌入式软件开发方法 5．构件式开发方法 6．软件调试与软件测试方法 思考与练习 1．请说出嵌入式系统设计的主要方法及设计流程。在嵌入式系统开发的总体设计中，需要进行哪几方面的工作？ 2．嵌入式硬件调试的主要方法及技术手段有哪些？ 3．什么是构件式开发方法？说明该方法对嵌入式系统开发具有什么意义，并举例说明。4．需求分析阶段分为哪几个步骤？每个步骤完成什么工作？ 5．在进行系统设计时，概要设计和详细设计的工作内容有什么不同？ 6．在嵌入式系统实现阶段，需要选择开发平台，通常开发平台的选择包括哪些内容？7．在当今IT 时代，为了使产品尽快进入市场，就产品开发阶段，你认为有哪些方法可以加快产品的开发速度? 8．什么是“黑盒”测试？什么是“白盒”测试？什么是“灰盒”测试？ 9．嵌入式系统开发中，使用软件组件技术有什么好处？ 10．什么是知识产权核(Intellectual Property Core,简称IP Core)？指出“软知识产权核(Soft IP Core)”、“硬知识产权核（Hard IP Core)”、“固知识产权核（Firm IP Core)”的意义和差别。 11．根据嵌入式软件开发的不同阶段，嵌入式开发工具有哪些种类？ 12．从底层硬件到上层应用，嵌入式软件的开发可以分为哪几种？ 13．什么是交叉开发环境？ 14．什么是OCD 调试方法？指出OCD 的主要形式JTAG 和BDM 的特点和区别？ 15．嵌入式软件的调试运行环境和固化运行环境主要区别是什么？
图像处理与识别论文.doc
辽宁工业大学 关于图像识别技术的论述 --图像处理与识别结课论文 学院：电子与信息工程学院 班级：电子102班 学号：100404054 姓名：包媛
关于图像识别技术的论述 随着科学技术的不断发展,计算机应用领域的不断开拓,一种全新的图像处理方法应运而生,这就是数字图像处理技术,即利用计算机设备将图像转变成数字信息来进行保存、处理、传输和重现。数字图像识别技术则是从数字图像处理技术中延伸出来的一个重要的研究方向。目前,数字图像处理与识别的应用范围越来越广。但就目前的水平而言,计算机对外部的感知能力还比较薄弱,还需要投入大量人力、物力从事数字图像处理与识别的理论和应用的研究。图像处理与识别的应用有很多种，如指纹识别，条码识别，人脸识别,车牌识别，残损纸币识别等等在生活，生产中，和警方侦破案件中都有很多很重要的应用。数字图像处理方法的分类以及数字图像处理系统的基本部件,“数字图像处理的基本方法”、“人脸识别”及“残损纸币识别”进行详细叙述。一些数字图像处理的基本方法,包括图像增强与图像检测两部分。人脸识别”当中,可采用SN-tuple神经网络的方法进行识别,同时网络参数的变化对识别率也会有所影响影响。对于“残损纸币识别”,可以选择边缘检测、Fisher判别和神经网络三种方法进行识别。其中,边缘检测需要区分纸币的面值和正反,之后方可识别,但性能较为稳定,识别效果较好;Fisher判别无需区分纸币的面值和正反,但识别率受样本选择的影响,不同样本,识别率有可能相差较大;神经网络方法也可不区分纸币的面值与正反,但识别率较低,若区分面值与正反,则可获得较高的识别率。下面分别对车牌识别，纸币、票据识别和手势识别做陈述。 随着我国国民经济的迅速增长,机动车的规模与流量大幅增加,随之而来的管理问题也日益严重。因此迫切需要采用高科技手段,对这些违法违章车辆牌照进行登记,汽车牌照识别系统的出现成为了交通管制必不可少的有力武器。汽车牌照的识别系统在公共安全,交通管理,及相关军事部门有着重要的应用价值。它是一个基于数字图像处理和字符识别的智能化交通管理系统,该系统先通过图像采集,再对图像进行处理以克服图像干扰,改善识别效果,而后进行二值化,归一化等处理,最后进行识别。车牌识别系统使得车辆管理更趋于数字化,网络化,大大提高了交通管理的有效性与方便性。车牌识别系统作为整个智能交通系统的一部分,其重要性不言而喻。 车牌识别是一项涉及到数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能等多门学科的技术,它在交通监视和控制中占有很重要的地位,已成为现代交通工程领域中研究的重点和热点之一。该项技术应用前景广泛,例如用在自动收费系统、不停车缴费、失窃车辆的查寻、停车场车辆管理、特殊部门车辆的出入控制
数字图像处理代码大全
1.图像反转 MATLAB程序实现如下： I=imread('xian.bmp'); J=double(I); J=-J+(256-1); %图像反转线性变换 H=uint8(J); subplot(1,2,1),imshow(I); subplot(1,2,2),imshow(H); 2.灰度线性变换 MATLAB程序实现如下： I=imread('xian.bmp'); subplot(2,2,1),imshow(I); title('原始图像'); axis([50,250,50,200]); axis on; %显示坐标系 I1=rgb2gray(I); subplot(2,2,2),imshow(I1); title('灰度图像'); axis([50,250,50,200]); axis on; %显示坐标系 J=imadjust(I1,[0.1 0.5],[]); %局部拉伸，把[0.1 0.5]的灰度拉伸为[0 1]
subplot(2,2,3),imshow(J); title('线性变换图像[0.1 0.5]'); axis([50,250,50,200]); grid on; %显示网格线 axis on; %显示坐标系 K=imadjust(I1,[0.3 0.7],[]); %局部拉伸，把[0.3 0.7]的灰度拉伸为[0 1] subplot(2,2,4),imshow(K); title('线性变换图像[0.3 0.7]'); axis([50,250,50,200]); grid on; %显示网格线 axis on; %显示坐标系 3.非线性变换 MATLAB程序实现如下： I=imread('xian.bmp'); I1=rgb2gray(I); subplot(1,2,1),imshow(I1); title('灰度图像'); axis([50,250,50,200]); grid on; %显示网格线 axis on; %显示坐标系 J=double(I1);