基于STM32F4的图像压缩技术研究

提出了一种利用STM32F4微处理器实现JPEG静态图像压缩编码的方法.根据图像压缩编码的基本流程,重点讨论了图像编码中DCT变换的优化和实现,以及基于STM32F4的图像压缩处理过程.实验结果表明,采用基于DCT快速算法结合余弦系数查表法的压缩算法和STM32F4微处理器的静态图像压缩系统,与传统的基于DCT方法的系统相比,压缩速度提高了4倍,图像压缩比例可达14∶1,而且图像的峰值信噪比高于30,实现了对图像信号的实时、高效率压缩.     

基于STM32的无人艇自主导航控制系统的设计

针对无人艇远程操控和自主导航问题,设计了基于STM32的无人艇自主导航控制系统.船载系统以STM32微控制器为核心控制单元,采用互补滤波算法完成了无人艇陀螺仪角速度数据、加速度数据和磁力计数据的解算,并通过串级PID算法对航向角进行闭环控制,最后通过LABVIEW软件平台设计开发出地面站控制系统,实现了对无人艇的远程操控和自主导航功能.     

基于STM32的非侵入式负荷监测系统设计

传统的侵入式负荷监测方法在实际应用中安装复杂,成本高,无法满足日益发展的电力系统需求.为此设计了一种基于STM32的非侵入式负荷监测系统,系统以STM32F103芯片为主控制器,利用AD8629放大器和ADS1256芯片进行高精度电信号采样,通过USB与上位机通信,在Labview界面中进行实时显示,并建立卷积神经网络算法模型进行负荷识别.将嵌入式系统与辨识算法进行结合,通过实验验证了用电负荷监测与识别的可行性,且系统实时性好,测量精度高,成本低,有较强的实用性.     

基于STM32的PID和PWM温度控制系统研究

研究基于STM32单片机控制的水温高精度智能控制系统,采用分段PID控制和PID参数整定相结合算法及控制可控硅导通相角升温和PWM进行系统降温技术相结合的温控方法。实验结果表明静态温度和动态温度控制精确,波动系数小,系统稳定。     

改进的非局部均值Wiener滤波图像复原算法研究

图像复原在数字图像处理中具有十分重要的意义,针对当前流行的图像复原算法存在复原效果不理想的特点,提出了一种基于图像分离的改进的非局部均值滤波图像复原算法。本算法首先采用基于范数L0梯度最小化复原算法完成对图像平滑部分的复原,然后采用波原子变换来实现对图像细节部分的复原,最后采用改进的非局部均值滤波来处理波原子变换产生的振铃效应和虚假边缘。实验结果表明本复原算法与当前流行的图像复原算法相比,在图像复原的主客观效果上都有一定的提高。     

基于先验信息的全变分图像复原算法

为了提高全变分模型的图像复原效果,提出一种基于先验信息的全变分图像复原算法.首先,采用能够有效保护滤波后图像结构信息的非局部均值算法对模糊退化图像进行滤波以减少其中所含噪声,获取滤波后的先验图像信息.然后,构建基于该先验信息的全变分图像复原模型,该模型不仅保留了全变分模型对复原图像边界信息的保护优势,也保留了非局部均值的结构信息保护优势.最后,采用分裂Bregman交替方向乘子迭代算法对所提模型进行优化,得到复原后的图像.实验结果表明,无论从主观视觉效果方面,还是从峰值信噪比与结构相似性客观量化指标方面对所复原图像进行评价,与其他算法相比,所提算法均能取得较好的复原效果.     

改进的非局部均值Wiener滤波图像复原算法研究

图像复原在数字图像处理中具有十分重要的意义,针对当前流行的图像复原算法存在复原效果不理想的特点,提出了一种基于图像分离的改进的非局部均值滤波图像复原算法。本算法首先采用基于范数L0梯度最小化复原算法完成对图像平滑部分的复原,然后采用波原子变换来实现对图像细节部分的复原,最后采用改进的非局部均值滤波来处理波原子变换产生的振铃效应和虚假边缘。实验结果表明本复原算法与当前流行的图像复原算法相比,在图像复原的主客观效果上都有一定的提高。
     

基于专家系统和Round-Robin算法的芯片编程系统

在智能制造的背景下,针对电子生产线量产编程器存在编程速度慢、且编程固件无法根据工艺需求自动调整的问题,提出一种物联网架构的基于专家系统和Round-Robin算法的芯片编程系统的设计方案.该系统的感知层为基于STM32的芯片量产编程器,网络层采用JACE8000作为协议转换器,应用层基于Niagara平台实现.由应用层分析待编程芯片的型号并传送至感知层,感知层采用专家系统和Round-Robin算法对芯片进行编程.实验结果表明,该系统能够根据工艺要求自动更新量产编程器中的固件,提高生产的自动化程度,同时能够有效提高芯片编程的速度,降低错误率.     

基于以太网的设备电源远程控制系统设计

为使工业现场设备电源实现网络控制,设计了一款基于STM32的网络电源控制系统,给出了系统软硬件设计方案。系统采用主控制器STM32F103及以太网控制器ENC28J60进行网络互联,采用μIP协议栈进行网络数据通信。进行了网络电源控制测试实验,结果表明可通过以太网对设备电源进行远程控制,并可接收工业现场实时信息数据。与传统电源控制系统相比,本系统具有智能化、集成化、远程化的特点。     

基于改进射线法和决策树的压缩机排气温度控制系统

为提高涡旋压缩机的安全性和运行效率,基于改进射线法和决策树算法设计了一种压缩机排气温度控制系统.系统硬件采用STM32为监控核心,软件基于改进射线法和决策树设计.通过实时采集相关温度信息,利用改进射线法判定工况所在区域,并结合决策树提供有针对性的控制策略.实验结果表明,本系统可以根据相应工况采取对应的控制策略,排气温度可控制在设定值±2℃内.     

四轴飞行器嵌入式教学实验平台的构建

为了满足嵌入式实验教学改革和创新的需求,该文设计了一个基于STM32的四轴飞行器控制系统实验平台。以具有浮点运算处理单元(FPU)的STM32F4微处理器作为系统的主控制芯片,利用微机械电子传感器MPU6050进行姿态信息的采集,利用四元数表示欧拉角简化算法复杂度,且利用加速度计与角速度计各自的优缺点进行数据融合,使用串联PID进行对实验平台的控制。实践表明,该实验平台主要包括姿态角的结算和控制算法设计,并进行了实际的测试和验证,具有很好的效果。     

基于微机电系统传感器的杆塔倾斜度无线监测系统

提出一种新型的基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)传感器的杆塔倾斜度无线监测系统.硬件设计选用STM32F103CT86为控制器,以BMI160、AK8963为传感器,STM32通过四元数卡尔曼滤波算法对传感器数据进行解算、融合,得到杆塔的倾斜角,通过试验与三轴姿态...     

基于STM32的四旋翼飞行姿态串级控制

对四旋翼飞行器飞行姿态的稳定控制问题进行了分析,设计了基于STM32系列微控制器的稳定控制系统。STM32以ARM Cortex-M3为内核,拥有强大的运算能力,作为四旋翼飞行器的飞行姿态控制器的主控芯片。采用四元素融合滤波算法对陀螺仪和电子罗盘等多传感器采集的数据进行飞行姿态解算。结合串级PID控制算法实现四旋翼飞行姿态控制系统设计。仿真及实验结果表明该控制系统符合设计要求,达到了对四旋翼飞行器飞行姿态稳定控制的目的。验证了基于STM32的串级飞行姿态控制的有效性,为后续研究奠定了基础。     

基于学习和全变分最小化的超分辨图像复原

由于全变分在图像处理中可以保留图像边缘信息,提出了一个基于学习的超分辨率图像复原方法,将全变分最小化(TV)正则项引入到基于稀疏表示的图像复原模型中.通过引入新的变量,将本模型转化为两个易于求解的优化问题,然后采用交替迭代法对模型进行求解.同时考虑了图像的特征信息,利用图像的非局部相似性和迭代反向投影算法对复原图像进行处理.实验结果表明,提出的方法在视觉效果和峰值信噪比上优于传统的插值算法和基于稀疏表示的方法.     

基于STM32的海洋环境数据采集系统设计

设计了一种基于STM32的海洋环境数据采集系统,采用低功耗芯片STM32F207为主控CPU,能自动完成对搭载仪器姿态的获取以及所处的海洋环境数据的采集、传输和处理。该系统利用标准的CF闪存卡存储数据,可通过USB数据线连接到PC机,方便实验数据的读取,即插即用。实验证明,该数据采集系统工作稳定可靠,能够满足海洋勘探系统的各项技术要求。     

基于STM32自适应动态滤波的物料提升机定位系统设计

针对物料提升机垂直运输作业中限位装置、红外传感器定位精度不高,稳定性差,无法实时定位,而上位控制器+交直流伺服电机定位成本较高、适用范围窄等问题,设计了一种基于STM32的高精度、低成本物料提升机定位系统,采用STM32F103CBT6作为主控芯片,通过STM32编码器接口对光电编码器A、B相输出脉冲计数,根据定位算法对提升机吊笼位置实时精确定位并传送主控台显示.提出了自适应动态滤波算法,根据电机转速动态设置数字滤波器ICF因子值,完成噪声滤波.经测试系统具有运行稳定,定位精度高、鲁棒性强、实时效果好的特点,现已成功应用于酒厂抓斗定位项目中,其使用的提升机精确定位方案对于工业测量、自动控制等领域具有一定的指导意义和应用价值.     

基于局部分层模型和MAP估计的盲复原

提出了一种基于局部分层先验模型和最大后验估计的盲图像复原算法,其区别于一般的盲复原算法.用不同的先验模型刻画图像与点扩展函数的统计特性.在图像复原阶段,用局部分层模型解决图像及超参数估计问题:第一层局部高斯分布模型用于刻画图像先验统计特征;第二层模型用于对超参数的估计.在估计点扩展函数阶段.用全局平稳高斯模型约束点扩展函数.最后,基于最大后验估计思想.采用交替循环最小化的方式.同时进行原始图像、超参数和点扩展函数的估计.实验结果表明:盲图像复原算法对不同类型模糊和不同量级噪声退化的图像,均能取得很好的复原效果.     

基于STM32和UC/OS-Ⅱ的影音游戏系统设计

采用STM32芯片搭载UC/OS-Ⅱ操作系统,设计了一个影音游戏系统.阐述了系统的工作原理及基于STM32F407ZGT6芯片的硬件设计和基于NES游戏的程序设计.该系统软硬件经过调试验证,实现了MP3音乐及视频的播放、图片的浏览以及NES游戏的运行等功能.该设计具有实时性强,可拓展性好,后期维护方便等特点.     

基于运动模糊图像的计算机复原技术研究

运动模糊图像复原是一种计算机图像复原技术,相对较为常见,广泛应用于在智能交通系统中。正由于运动模糊图像应用越来越普遍,该文重点分析研究了不同动态模糊图像复原技术方法,采用了最小二乘法和L-R两种不同算法对图像复原处理进行研究,同时,结合交通系统常见标志作为研究例子,利用MATLAB进行仿真实验,获取两种不同算法处理图像后的效果,对两种算法的仿真实验结果进行比较研究。通过仿真实验结果表明,L-R算法在交通道路指示牌中的复原处理效果优于最小二乘法,更适合于复原处理运动模糊图像。     

海洋环境的LoRa和GPRS远程监测系统设计

提出了一种实用的海洋环境远程监测系统.该系统采用轻量化、低功耗的多参数传感器采集数据,通过LoRa和GRPS技术进行数据传输.设计了基于STM32单片机的联合网关,实现监测节点与互联网之间的数据交换.在服务器端构建了数据管理平台,用于完成对采集数据的接收、显示及存储.实验结果表明,该系统可实现对目标海洋区域的智能化和长期性远程监测.