植株三维信息自动采集系统

【摘要】随着数字图像处理技术和电子技术的不断发展，以及现代化农业生产进程的不断推进，图像采集和处理系统已经在民用、商用、军用等不同领域得到非常广泛的应用。其主要特点是供电方便，耗能少，并且可以实际应用到国民生产的各个行业中去。本文通过研究嵌入式系统智能控制以及数字图像实时采集，设计出一种基于嵌入式ARM的便携式植株三维信息的数字图像自动采集系统；并对该系统在农作物植株生长方面的应用进行了相关的深入探讨。论文主要针对三维信息采集的完备性和准确性进行了分析，对系统的硬件和软件进行了设计实现。论文的主要研究内容包括：详细介绍了数字图像摄像头；USB接口的控制与管理；提出了通过嵌入式ARM实现多路数据的处理与存储方法；在研究图像方面提出了利用图像噪声消弱的方法。具其研究的主要内容和成果有以下几个方面：1．进行了植株三维图像信息的采集及控制的硬件设计。利用ARM嵌入式芯片实现了植株三维信息的数字图像自动采集工作。其中数字图像摄像头通过USB线连接到嵌入式控制单元，通过控制外加继电器实现采集图像的供电与断开。利用不同角度，多个摄像头的同时工作，采集植株生长的多角度、多方位信息，并且实现自动存储和显示。并且设计了键盘，实现对整个系统的控制与管理。在设计中通过UART串口可实现与个人PC计算机之间的互通，可以将所拍图像与计算机网络相连接。2．进行了操作系统的裁减、安装，并设计了图像采集和处理的软件包。在设计过程中，由于只涉及到ARM对图像采集、显示、输入以及存储等方面的内容，通过Linux系统的嵌入特性对系统进行了裁减和设计，实现了操作系统的专用特性。实现了USB数字图像与嵌入式之间的驱动程序设计，使USB接口正常与CPU之间通信。并且设计了工作于嵌入式ARM中的图像压缩及其它图像处理的算法程序。实现了图像的处理和存储。3.通过对整个植株三维信息自动采集系统的设计，实现了植株图像生长信息间隔固定时间的自动采集并存储，实现了农作物植株生长过程、生长状态的实时、全程监测与管理，为商品粮高效高产提供了有力保障，具有非常高的科学意义和实际应用价值。
【作者】王一；
【导师】朱景福；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，农业信息化，2014，硕士
【关键词】数字图像采集；嵌入式；ARM；三维信息；

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