一种多协议混合的嵌入式智能监控网络

提出并设计了基于多现场总线的嵌入式智能监控网络,以实现不同规模大型建筑或建筑群的实时监控和Ethernet远程访问.针对系统的特点,基于嵌入式系统,采用多种协议和总线组成分布式监控网络,充分发挥各总线的优势.以高性能微处理器为核心建立了系统结构和系统通信中枢,实现了多层次的逻辑处理;采用总线协议栈进行总线间的高速信息转换,并提出了一种改进的数据报通讯协议,有效解决了多主机通讯存在的数据丢失问题.系统具有很高的智能性、灵活性和较低的成本,证明多协议的采用是恰当的.     

建筑电气监控系统中智能网关的设计

文章设计开发了一种用于建筑电气监控系统的智能网关模块。该模块设计以STC12C5A60S2微控制器为核心,采用基于电力线的L-N现场总线接口电路,支持与监控局域网络的通信;采用USB接口芯片PDIUSBD12和集成Wi-Fi模块HLK-RM04,支持USB和Wi-Fi通信。网关模块能实现下层的监控局域网络通信协议与上层的USB或Wi-Fi通信协议之间的转换,支持监控服务器或智能手机客户端对连接下层现场总线节点模块电气设备的监控。实验与应用测试表明,该文设计的网关模块可靠性和实时性高,可以满足所开发的智能建筑电气监控系统的应用需要。     

基于Wi-Fi的PROFIBUS-DP无线Web接入方法

为解决PROFIBUS-DP(Process Field Bus-Decentralized Periphery)总线设备接入Wi-Fi(Wireless Fidelity)的问题, 给出了基于Wi-Fi 的PROFIBUS-DP 的无线Web 接入方法。在分析PROFIBUS-DP 现场总线和Wi-Fi 两种异构网络结构和网络协议的基础上, 采用嵌入式网关方法, 使两种异构网络互联通信, 并设计了基于B/ S 结构的Web 无线客户端, 使设计的无线客户端能借助Wi-Fi 网络对PROFIBUS-DP 现场总线的设备进行监控。对系统数据的测试结果表明, 采用该方法数据传输准确, 接入可靠。     

基于Linux总线的智能网关驱动层的研究与设计

目前在智能家居领域,还没有相关的组织机构提出过一套统一的协议标准,各个厂商在设备交互上都有着各自的通信模式与协议标准.这增加了异构网关软件框架设计的复杂性和局限性.使用Linux内核提供的一套总线注册管理接口,在Linux下自行注册维护一条虚拟总线,将物理设备驱动挂接在该虚拟总线上,将通信协议的细节设计放置在底层适配器中,使得异构网络的融合更加自然.同时,基于Linux总线来设计智能网关系统的驱动层,可以让应用层的设计接口统一、逻辑清晰;使底层硬件设备的入网也变得更加便捷,层次分明.     

基于Modbus协议的煤矿安全监控系统数据集成研究与设计

针对目前煤矿安全监控系统中存在的问题,提出了一种基于Modbus协议的数据集成方案。井下分站采用Modbus标准通用协议实现数据实时通信,将异构设备接口通信归一化,使得各站点可以方便地互联。所设计的分站解决了现场异构设备不同通信协议带来的数据集成和传输问题。在某大型企业的运行效果显示,数据传输可靠,响应速度快,满足数据集成要求。     

基于现场总线技术的污水处理厂配电站电量采集系统

本文提出了一种基于现场总线的配电采集系统.该系统在分析了现场设备和实际环境的基础上将现场总线技术应用于配电设备,采用上位机、PLCSLC500和智能电量采集仪表硬件实现了基于Modbus总线的解决方案,通过相应的通讯模块及协议转换设备和软件,完成了与不同厂家现场设备的通信,采用上位监控软件实现了智能电量采集系统的人机界面.经实践证明,该系统运行良好,各项指标均符合实际要求.     

基于RTSJ的物联网智能网关研究

物联网网关发挥着连接传统信息网络与感知网络的重要作用,针对目前人们使用过时的开发手段实现物联网网关软件的设计,提出了一种使用实时Java技术的实现方案。系统以ARM Cortex-A57架构的AMD Opteron 1150处理器为核心构建物联网网关系统硬件平台,采用"互联网+传感网技术/现场总线"的组网方案实现有线/无线的数据交互,使用完全兼容RTSJ的WebSphere Real Time开发平台实现物联网网关协议的转换,以及三层网络间通信软件的设计,保障物联网网关的安全实时通信,最后给出了该设计的实现技术和系统验证。结果表明:RTSJ很好地保障了Java语言的实时性,整个物联网智能网关完全符合实时系统应用程序的毫秒级测量精度和所期望的服务质量要求。     

基于先进处理器架构的智能家居多协议网关设计

针对智能家居系统中,无线传感器网络数据传输不稳定性、数据传输协议单一、转换复杂低效等问题,特设计基于ARM Cortex-A8的多协议家用智能型网关.该网关能够将家居环境中的ZigBee协议的设备数据信息转换为以太网、蓝牙、GPRS等多种协议的数据,从而实现家居环境的数据与户主进行互联互通.实验测试表明,设计的网关具有良好性能,能够实现数据转发、协议转换、管理控制功能,并且有效降低丢包率,具有良好的实用和通用价值.     

基于单片机通讯协议的现场总线设计实现

本文阐述了一种基于亚控公司的组态王中单片机通讯协议(ASCII)的现场总线的设计与实现,利用此现场总线不仅可以方便组成工业现场控制网络,且按其开发的现场总线设备可直接和组态王通信构成监控系统。     

基于μC/OS-II的TCP/IP-CAN嵌入式网关的设计及实现

协议转换网关是工业以太网的核心,它把以太网和现场总线连接起来,实现了工业设备的网络化.在此,设计了TCP/IP-CAN协议转换的总体方案;介绍了μC/OS-Ⅱ的移植;以TCP/IP和CAN协议为基础,构建了TCP/IP-CAN协议栈;详细描述了协议转换的实现.     

Triangular Mesh Model Reconstruction from Scan Point Clouds Based on Template

For mesh reconstruction problems of point cloud models which have similar topological structure, a rapid and efficient method is presented to reconstruct triangular mesh surface. Based on projections of point cloud slicing that correspond to template sectional curves, the method constructs topological relevant information among discrete points, which makes unorganized points ordering and builds up optimal approximated B-spline curve, resamples every curve according to its curvature distribution and performes triangular mesh division on it. Finally, surface reconstruction is achieved. The experimental results demonstrate that the surface reconstruction is done as the point cloud hole is filled simultaneously.     

Triangular Mesh Model Reconstruction from Scan Point Clouds Based on Template

For mesh reconstruction problems of point cloud models which have similar topological structure, a rapid and efficient method is presented to reconstruct triangular mesh surface. Based on projections of point cloud slicing that correspond to template sectional curves, the method constructs topological relevant information among discrete points, which makes unorganized points ordering and builds up optimal approximated B-spline curve, resamples every curve according to its curvature distribution and performes triangular mesh division on it. Finally, surface reconstruction is achieved. The experimental results demonstrate that the surface reconstruction is done as the point cloud hole is filled simultaneously.     

基于微分进化算法的轮廓匹配方法

轮廓匹配是图像处理中一个重要匹配方法,针对现有匹配方法中匹配搜索耗时多的局限性,提出了一种改进的轮廓匹配方法.对模板图像和待匹配图像分别提取轮廓,计算轮廓上每一点的曲率,并选择满足阈值条件的轮廓点为候选点;以此点及其两侧若干点构造特征向量,依据欧氏距离构造相似性度量函数,使用具有全局最优性的微分进化算法求解,以保证获得全局最优解.对比实验表明,所提出的方法有较快的寻优速度和较高的配准率.     

断层轮廓的双三次非均匀B样条曲面重构

针对断层图像数据,提出了一种曲面重构的方法.依据曲率特征首先提取各层特征点,对其重采样使每行(列)获得统一的采样点数;再对采样点插值得到非均匀双三次B样条曲面;最后,在一定控制精度下对曲面依据距离特征进行节点插入,通过最小二乘逼近法算出新的控制顶点,从而得到误差在容许范围内的逼近曲面.根据断层轮廓的特点,本算法综合运用了周期B样条和非周期B样条,讨论了封闭曲面和非封闭曲面的计算方法.另外插值和逼近的结合应用使该算法更快速、实用.     

基于小波多尺度分析的X—线头影特征点提取

提出了一种基小波多尺度分析的X－线光头影特点自动提取方法,先进行多尺度分解,得到不同分辨率的图像;接着在低分辨率的图像上处理,用Canny边缘检测算子提取边缘;用基于知识的跟踪方法和可变模板法连接边缘,得到了骨骼线和软组织线;将轮廓线作为指导信息,在高分辨率图像上校正,得到高精度的轮廓线;根据特征点的几何定义,利用轮廓线的益信息、曲率等属性来提取征点,实验表明,对于质量较好的X－线图像,该方法具有较高定位精度,并且稳健性较好。     

三次B样条反求控制点

反求工程作为复杂工业产品设计与制造的重要技术手段之一,深受CAD/CAM领域的广泛重视,特别是自由曲面重构技术作为复杂曲面产品反求工程中的＂瓶颈＂问题,是今后一个时期的研究热点.反求工程中最为关键的技术就是曲面重构技术.目前主要有两大重构方法：NURBS曲面重构和三角Bezier曲面重构.本文围绕NURBS曲面重构展开研究,提出一种反算三次B样条曲线、曲面控制顶点的简便算法.该算法适用于准均匀和非均匀B样条曲线、曲面的反算.算法采用非节点边界条件,不需要由用户提供,从而使反算过程得以简化.     

利用变形模板提取嘴部特征的算法

嘴部特征提取是人脸识别和人机交互等领域的重要步骤.作者提出了一种改进的利用变形模板提取嘴部特征的算法.针对变形模板对初始位置敏感和匹配易陷于局部极小等问题,首先确定嘴部区域的边框,然后在此区域内仅用边缘和灰度信息,进行全局搜索确定变形模板的最佳参数.算法用两种模板匹配张嘴和闭嘴的情况.实验表明,对于简单背景的灰度图像,该算法可较好地提取嘴部特征,计算速度较快.     

一种基于标记点的近景摄影测量系统

给出了一种基于标记点的鲁棒三维重建摄影测量系统;采用编码点和非编码点等标记点方式.为了减少不同图像间误匹配的概率,采用一种新的基于编码点的匹配方法,不同图像间非编码点的匹配从编码点开始,并通过相似性准则、模糊度准则和距离误差准则来剔除误匹配,可获得非常高的正确匹配率.采用一种新的基于标记点的加权迭代特征算法,用编码点恢复相机的投影矩阵,从而可以确定相机的外部姿态参数;用非编码点恢复3D坐标.与已有的加权迭代特征算法比较,该算法避免了所有点参与计算相机的投影矩阵,运算速度更快.由于采用标记点的亚像素定位方法,提高了3D重建精度.实验结果表明,在3D重建方面,该系统是强壮和精确的.     

基于投影的断层间多连通物体轮廓表面重建

提出一种基于轮廓投影关系判断的断层间多连通轮廓的表面重建方法,在分析轮廓投影关系特性的基础上,建立了“连接表面投影区”;在连接表面投影区域内,利用距离函数生成过渡区域的体数据,进行表面重建的计算;并可根据需要进行插值计算,生成分辨率较高的体数据;最后对MT算法进行改进,抽取等值面,完成物体的表面重建,该方法缩短了体数据的构造时间,加快了整个表面的重建速度,保证了重建表面的正确性。     

一种改进的人脸特征点定位方法

人脸特征点自动定位方法在人脸识别、三维人脸模型重建等方面都有重要作用.三维人脸模型重建对下巴特征点精度要求很高.采用一种结合遗传算法和活动外表模型(AAM)的人脸特征点定位方法(GA-AAM),对AAM算法在下巴轮廓提取中的不能精确收敛问题作了改进.对于用实时AAM算法做特征点粗定位得到的结果,在AAM的代价函数中引入代表特征点处的边缘信息,进一步采用遗传算法作优化.实验结果表明该方法对下巴特征点的精确收敛十分有效.