计算机 开题报告
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1课题介绍随着计算机技术的飞速发展,计算机作为知识经济时代的产物,已被广泛应用于社会各个行业和领域,而素质教育在学校不断的深化,学校对学生的实践能力也越来越重视,所以学校的实验室和实验课课时也越来越多。
如何编排实验室实验教学课表?以往在实验室管理中,都只能通过人工的方式编排。
但是,伴随着各类学科范围的不断扩大,各个院系的实验学科科目逐渐增多,以至于庞大的课时、众多的教师、复杂的实验室信息令实验室的管理人员头晕脑涨,无法合理、迅速、高效地制定出相应的排课计划。
采用手工方式排课,有时需要花费一个月甚至更长时间才能完成一个学期的排课任务。
这就促使我们必须采用一些辅助的手段来帮助。
因此,实验室实验教学排课系统就成了需要。
作为计算机应用的一部分,使用计算机对学校实验室排课进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点。
例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。
这些优点能够极大地提高管理的效率,也是学校的科学化、正规化管理及与世界接轨的重要条件。
2国内外的研究状况、发展趋势这个实验室实验教学排课系统的主要问题还是排课问题。
国外针对排课问题展开的研究较早。
1963年CCGotli eb在他的文章《TheConst rutionof Class-Te aherTime-Tables》中提出了课表编排的数学模型。
这篇文章引起了人们对于排课问题的重视。
1976年SE ven在其论文《TheCompl exitofTi metableA ndMultiC ommoditF loProble m》中,第一次证明了课表问题是N P完全的。
(完整版)计算机科学课题开题报告
1. 课题背景
计算机科学在现代社会中扮演着重要的角色。
随着技术的不断发展和进步,计算机科学领域也涉及到越来越多的应用和领域。
本课题旨在探讨某一特定领域的计算机科学问题,并提出解决方案,以推动相关领域的发展。
2. 课题目标
本课题的主要目标是通过开展研究和分析,解决特定领域中的计算机科学问题。
具体目标包括:
- 深入了解该领域的现状和问题;
- 提出并实现一种创新的解决方案;
- 通过实验证明该解决方案的有效性和可行性。
3. 课题内容和方法
本课题将重点研究特定领域中的一个具体问题,并通过以下步骤进行实施:
1. 首先,进行对该问题的背景调研和相关文献的综述,以了解该问题的研究现状和已有解决方案的局限性;
2. 其次,设计和实施一系列实验,收集数据和样本,以支持对该问题的分析和解决方案的提出;
3. 然后,基于收集到的数据和实验结果,提出一种创新的解决方案,并进行系统实现;
4. 最后,通过实验验证和性能评估,验证所提出解决方案的有效性和可行性。
4. 预期结果和意义
预期结果和意义部分将根据课题的具体内容进行详细阐述,包括解决方案的预期效果、对应领域的影响和推动等方面。
5. 进度安排和计划
6. 参考文献
{这里写入参考文献列表}
以上是《计算机科学课题开题报告》的完整内容。
计算机开题报告15篇计算机开题报告1Ⅰ.选题背景和意义在当下的信息时代中,人们对通信的需求和要求都越来越高,这些要求都表达在了线路的建设与维护上。
线路即整个通信信号传递的路线,是保证通信正常进行的基本条件。
我国移动通信运营商将投资的重要部分正是移动通信线路的建设和维护,移动通信线路的建设一般都是围绕掩盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护便利等要素进行。
目前对于线路的检测与故障处理,仍存在以下两个需要改良的问题。
(1)线路故障处理准时率始终停留在一般的“现场看、现场查”的水平,对故障线路的必备相关参数知之甚少,不能做到“先了解、后查修”,造成故障查修时间过长而影响了该线路掩盖区域下的许多用户的感知。
(2)对于线路基础维护工作周期、项目一概而论、不分等级,无差异化、针对性的维护,造成主线路的巡检周期过长、巡检内容过于简洁,为重要线路日后消失告警而影响大批客户埋下了故障隐患。
因此,为了供应更好的用户服务,线路的智能巡检系统应运而生。
同时智能手机的流行,使我们开头将应用联系到智能终端上,以实现便捷移动性。
所谓智能手机(Smartphone),是指“像个人电脑一样,具有的操作系统,可以由用户自行安装软件、嬉戏等第三方服务商供应的程序,通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。
而Google公司开发的Android平台更是为智能手机开启了一片新天地。
现今,Android是世上最为流行的手机平台,他掌控了数百万的手机,平板电脑,和很多其他的设备并且将Google和网页的功能带到了用户手上。
同时,用户可以定制你自己的安卓设备。
窗口工具让你能够直接通过你家的电脑屏幕联系到你最喜爱的应用程序。
用户可以增加或者调整日历,邮箱,提示,使得生活中的重要事情都在掌控之中。
Android拥有全球合作和大规模已安装数据库,创建在在开源的Linux架构上,拥有大于300个硬件软件和载体合作伙伴,使Android快速成为了最快速成长的手机系统。
计算机研究课题开题报告范文一、背景介绍计算机科学与技术作为一门现代学科,已经在各个领域取得广泛的应用与推进。
进一步深入研究计算机科学与技术的发展趋势及其应用,对于推动人类社会的进步和发展具有重要意义。
本课题旨在探讨计算机研究领域中的某一具体问题,通过深入研究和实践,提出创新性的解决方案,对该领域做出有益的贡献。
二、研究目标本研究课题的主要目标如下:1. 深入研究计算机科学与技术中的某一特定领域或问题;2. 分析该领域或问题的现状和存在的挑战;3. 提出并实现创新性的解决方案;4. 通过实验和数据分析,验证所提出的解决方案的有效性;5. 对解决方案的优化和改进提出建议,并给出具体实施方案。
三、研究内容和方法1. 研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面:(1)对计算机研究领域中某一特定问题进行深入分析和研究;(2)提出针对该问题的解决方案,并进行实现和验证;(3)对解决方案进行优化和改进,并给出具体的实施方案。
2. 研究方法在开展该课题的研究过程中,我们将采用以下研究方法:(1)文献资料调研:搜集相关领域的文献资料,了解该问题的研究现状和最新进展,为后续研究打下基础;(2)实验设计与实施:基于问题的特点和需求,设计并实施相关的实验,获取数据并进行分析和验证;(3)模型建立与优化:根据实验数据和结果,建立相应的数学模型,并针对模型参数进行调整和优化;(4)数据分析与结果验证:利用统计学和相关软件对实验数据进行分析,验证所提出解决方案的有效性和可行性;(5)方案总结与改进:结合实验结果和数据分析,总结所提出的解决方案的优点和不足,并提出改进和优化意见。
四、预期成果通过本课题研究,预期可以达到以下几个成果:1. 对计算机研究领域中某一具体问题的深入理解;2. 提出创新性的解决方案,并进行实现和验证;3. 验证所提出解决方案的有效性和可行性;4. 对解决方案进行优化和改进,并给出具体实施方案;5. 撰写开题报告和后续研究报告,形成论文或论文摘要,提交相关学术会议或期刊。
【导语】开题报告是指开题者对科研课题的⼀种⽂字说明材料。
以下是⽆忧考整理的计算机论⽂开题报告,欢迎阅读!【篇⼀】计算机论⽂开题报告 论⽂题⽬:基于⾃适应阈值的图像增强算法 ⼀、选题背景 图像,指的是客观物体在⼈脑中的⾃然反映,它是信息传递的重要媒介,以纸张,照⽚,计算机屏幕等介质呈现出来。
现实中,⼈类⼤部分的信息都是通过⼈眼观察的⽅式取得。
五种感官⽅式中视觉是主要的获取⽅式。
然⽽,由于光照,噪声,介质形状等多⽅⾯因素的影响,在图像的⽣成和传输过程中,图像会发⽣质量降低的情况,如对⽐度偏低,图像明暗不均,⼏何形变等。
因此,需要进⾏图像处理,以取得符合⼈们应⽤需求的图像。
数字图像处理,指的是以数学运算为⽅式,对图像作出的各种加⼯过程,⽬的是得到对⽤户适⽤的效果⑴。
这些过程包括降噪、配准、增强、压缩等,它们与现实中的⽣产过程是紧密结合的。
数字图像处理,起始于1950年代,⾄1960年代时从计算机学中分离出来,形成独⽴发展的学问。
经过半个多世纪的扩充,现在图像处理的技术基础⼰经很稳固,在许多社会领域⼴泛运⽤。
如⽓象部门通过对遥感图像的处理,得到更加有效的天⽓云图,提⾼了预报的准确性;林业部门通过对航拍图像的分析,评估森林发⽣⽕灾险情的可能性;航天部门需要对飞⾏器传回的图像进⾏处理才能得到更多更清晰的细节;医疗部门的CT诊断技术采⽤图像重建技术,获得⼈体各部位的重建图像,⽽对X射线图像的处理能突出病变区域的显⽰效果,让医⽣得以准确地判断病变区域;在安检领域,对阿尔法射线照射图像的处理,使得包裹内物品的形状和层次更加清晰,利于判断物品类型。
现在,数字图像处理技术和流⾏的技术相结合(如⽣物技术、⼈⼯智能、智能终端等),以后将有更好的发展。
数字图像处理按照⽅式和⽬标的不同⼤致分为以下⼏类:⼀是提⾼图像的视觉效果,如增加对⽐度,⾊彩变换,⼏何变换等,本⽂主要讨论的图像增强就属于这⼀⽅⾯;⼆是获取图像的特征信息,以满⾜匹配的需要,如获取边缘信息,颜⾊特征,纹理特征等;三是图像的压缩编码⽅⾯,这是为了减⼩图像的⼤⼩同时⼀定程度上保证图像质量,使得传送更为容易。
计算机开题报告范文精选6篇开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。
这是一种新的应用写作文体,这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。
开题报告要怎么写呢?小编精选了一些计算机开题报告范文,一起来看看吧。
毕业论文答辩致谢词大学毕业论文评语计算机开题报告11.课题名称:钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发2.项目研究背景:所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。
建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部ZUI新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-__,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3. 项目研究意义:建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。
新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。
并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。
这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。
这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。
这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,4.文献研究概况在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
计算机网络专业论文开题报告计算机网络专业论文开题报告「篇一」一、研究的背景和意义人类正步入一个以因特网为标志的网络化、信息化的时代,信息日益成为社会各领域中最活跃、最具有决定意义的因素,信息已成为推动社会进步、经济和科技变革的动力之一,基本的学习能力实际上体现为对信息资源的获取、加工,处理以及信息工具的掌握和使用,其中还涉及信息论理、信息意识等。
许多发达国家已经开始把注意力放在培养学生一系列核心能力上,特别要求学生具备迅速地筛选和获取信息、准确地鉴别信息的真伪、创造性地加工和处理信息的能力,并把学生掌握和运用信息技术的能力作为与读、写、算一样重要的新的终身有用的基础能力。
面对信息社会,我们培养目标应体现时代要求,顺应历史潮流。
《基础教育课程改革纲要(试行)》明确指出:要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
在课程的实施过程中,加强信息技术教育,培养学生利用信息技术的意识和能力。
这种信息能力和信息意识合称为“信息素养”,我们培养的创新型人才应当具备这样的信息素养。
几年来,大部分小学都开设了信息技术课,但普遍认为小学信息技术课就是培养学生的计算机操作能力,把它狭义地理解为信息技术课就是计算机课,与信息技术课培养学生获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题,负责任地使用信息技术不相符合。
所以,我们结合本校的实际情况,提出“基于网络环境,培养小学生信息素养的研究”这一研究课题,试图通过基于网络环境的信息技术课程学习、活动,激发小学生对信息技术的兴趣,强化信息意识,使学生初步具备对信息进行获取、分析、加工、利用和评价的能力,从而达到知识、能力、情感的和谐发展,提高小学生的学习能力,使之能适应21世纪信息社会的需要,同时为学生的终身学习打下基础。
计算机科学与技术专业毕业论文开题报告范文计算机科学与技术专业毕业论文开题报告范文精选3篇〔一〕计算机科学与技术专业毕业论文开题报告随着技术的不断开展,计算机科学与技术已成为当今社会必不可少的一局部,而毕业论文那么是本专业学生在大学期间最重要的一项任务之一。
本文旨在介绍我的毕业论文选题及开题报告的撰写。
选题背景计算机科学与技术专业是一门经典的高科技领域,其研究的方向日新月异。
目前,人们对于计算机科学和技术的追求不仅停留在硬件和软件技术的进步上,而且更多关注于人工智能、云计算、大数据、物联网等前沿领域的研究。
随着计算机技术的快速前进,计算机本身变得智能、高效、平安和可靠的需求也越来越迫切。
选题意义本论文的选题,旨在研究计算机科学与技术在智能化自动化方面的应用,并通过这一研究的理论,讨论计算机科学与技术在将来的开展方向和趋势。
研究内容本论文将从智能化自动化的角度出发,深化研究计算机科学与技术在智能化自动化领域的应用,在此根底上,将会讨论计算机科学与技术在将来的开展方向和趋势。
详细的研究内容包括:1.研究智能自动化系统中的计算机软件技术2.讨论智能自动化系统中计算机硬件技术的应用3.分析智能化自动化领域的研究现状及趋势4.研究不同智能自动化系统的技术集成方法预期目的本论文的研究目的是为智能化自动化领域的研究提供一种新的思路和方法,同时为计算机科学与技术的将来开展提供一种展示平台。
详细预期目的包括:1.探究智能自动化领域在计算机科学与技术方面的应用2.提出智能自动化系统中的计算机技术可以得到更全面而深化的开展的新思路和方法3.制定针对不同智能自动化系统的技术集成方案4.投射计算机科学与技术的将来开展方向和趋势【参考文献】:^p本论文涉及领域广泛,需要用到的资料知识也非常丰富。
预计将会采取以下【参考文献】:^p :1.袁勇,张一鸣,于开轩等. 《智能计算与人工智能》. 电子工业出版社,2024年。
2.马丽娜,江地. 《智能自动化技术与应用》. 科学出版社,20__年。
计算机科学与技术毕业论文开题报告一、选题背景随着计算机科学与技术领域的迅速发展,计算机技术在各个领域的应用和重要性日益提升。
本课题旨在针对计算机科学与技术领域的某一具体问题进行研究,以推动该领域的进一步发展和应用。
二、研究目的本论文旨在探索并解决计算机科学与技术领域中的某一具体问题,为相关领域的发展与应用提供理论指导和实际应用基础。
具体研究目的包括但不限于:1. 理论探索:通过对相关理论的研究和分析,探索计算机科学与技术领域中的某一问题的内在本质和规律。
2. 技术研发:通过开展实验和构建实际系统,研发解决该问题的相关技术与方法。
3. 应用推广:通过实际案例的验证和广泛应用,推广解决该问题的方法和技术在实际生产中的应用。
三、论文内容与结构本论文主要包括以下几个方面的内容:1. 导论:介绍选题背景,阐述选题的重要性和研究的目的,概述论文的整体结构和主要工作。
2. 相关理论和技术:对计算机科学与技术领域中与选题相关的理论和技术进行综述和分析,为后续的研究工作提供理论基础。
3. 研究方法与实验设计:详细描述研究所采用的方法和实验设计,包括数据采集与处理、算法选择与设计等。
4. 研究结果与讨论:对研究所得到的结果进行详细阐述,并进行合理的讨论与分析,解释结果的意义和推论。
5. 应用与展望:探讨将论文研究成果应用于实际生产中的可能性与前景,并提出未来相关研究的发展方向。
四、预期研究成果与意义本论文的预期研究成果包括但不限于:1. 在理论上,对计算机科学与技术领域中某一具体问题进行深入研究,揭示其本质规律和解决方法。
2. 在技术上,研发出有效解决该问题的相关技术与方法,并给出实际可行的应用案例。
3. 在应用上,将研究成果推广应用于实际生产中,提升相关领域的效率和质量。
本论文的意义在于:1. 填补相关领域的研究空白,提供理论指导和实际应用的基础。
2. 推动计算机科学与技术领域的发展与创新,为相关领域提供技术支持和解决方案。
计算机开题报告计算机开题报告(集合15篇)我们眼下的社会,报告不再是罕见的东西,其在写作上具有一定的窍门。
一听到写报告就拖延症懒癌齐复发?下面是小编为大家整理的计算机开题报告,希望对大家有所帮助。
计算机开题报告1一、课题的目的与意义在二十一世纪信息迅猛发展的时代,网络的普及使网络和企业很自然地走到了一起,而如今通信最杰出功劳之一,则是软件项目开发管理系统的广泛应用与飞速发展,计算机毕业设计开题报告范文。
未来个人或企业管理可以很方便,快捷,高效的进行管理。
随着Internet技术的发展,它对我们工作和生活显得更加重要,尤其是现在项目软件,应用软件不断推陈出新的今天,各企业对管理不同项目,来应用软件迫切的需要高效性,规范性,安全性、及时性。
而基于B/S模式下的数据库所设计而成的软件项目开发管理系统刚好提供了这些功能。
本系统就是一个能够让用户能及时有效地对软件项目开发管理系统进行操控,并且是在安全的前提下进行的。
在网上实现对软件项目的任何时间,任何地点安全有效的管理这是软件项目开发管理系统的发展方向。
二、课题的发展现状和前景展望因特网是一个巨大的全球性的信息服务中心。
随着互联网的发展,网上交易、电子商务的逐渐繁荣,各行各业的规模不断发展与状大,这就更需要一个安全的,可靠的,高效的管理系统来管理,因此,软件项目开发管理系统的设计就变得尤为重要。
各个公司可以根据自身的业务特点和公司的具体情况提出对应用软件的需求,通过我们的软件项目的特定开发服务,不但可以解决企业当前面临的困境,还能够提高信息中心的软件开发维护水平,为企业的长期可持续发展提供有效的保障。
随着企业信息化水平的提高、网络的快速发展,已经有很多企业意识到了使用软件项目管理系统可以大大提高管理效率、资金使用率、提高员工的工作效率、降低成本、同现有业务接轨。
随着现代社会节奏不断加快,各企业之间的竟争也日益激烈。
随之也给企业带来了巨大的压力与挑战,为了能适应残酷的市场竞争,为了能便捷管理,各软件项目管理系统已经成为一种当前各大企业不可缺少的一部分了。
题目:基于嵌入式Linux的视频监控系统课题类型:科研□论文□模拟□实践■学生姓名:李泳潮学号: 3060701119专业班级:计算机科学与技术061班教学单位:计算机科学与工程系指导教师:开题时间: 2010.3.12010 年 3 月 1 日一、毕业设计(论文)内容及研究意义(价值)1.研究内容本课题主要研究嵌入式Linux应用系统的开发过程。
其主要包括:(1)、交叉编译环境的搭建;(2)、嵌入式Linux的移植;(3)、文件系统的制作;(4)、USB摄像头的驱动设计;(5)、视频图像的采集、压缩、传输等技术。
(6)、嵌入式WEB服务器的建立2.研究意义为了更加高效地对监控现场进行实时监控和远程监控,同时考虑到各方面的成本因素而提出基于嵌入式Linux的视频监控系统。
该系统可应用于各种小区、商场、医院看护等公共场所的领域,实现视频监控的网络化,数字化,相比传统的监控模式,使监控现场的管理更加便捷,效率更高。
二、毕业设计(论文)研究现状和发展趋势(文献综述)嵌入式Linux(EMBEDED LINUX)是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后,能够固化在容量只有几KB或者几MB字节的存储器芯片或者单片机中,是适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。
在目前已经开发成功的嵌入式系统中,大约有一半使用的是Linux,这与它自身的优良特性是分不开的。
嵌入式Linux同Linux一样,具有低成本、多种硬件平台支持、优异的性能和良好的网络支持等优点。
另外,为了更好地适应嵌入式领域的开发,嵌入式Linux还在Linux基础上做了部分改进,如改善了内核结构,提高了系统的实时性等。
目前国内外不少大学、研究机构、和知名公司都加入了嵌入式Linux的研究开发工作,较成熟的嵌入式Linux产品也不断涌现。
视频监控系统在电信、银行、交通、电力、水利、石化、智能大厦等诸多领域有着广泛的应用。
随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展,视频监控系统正向数字化、网络化、集成化和智能化方向发展。
以嵌入式视频Web服务器为核心的视频监控系统是视频监控系统中主流的研究现状,把视频压缩和Web服务器集中到一个很小的设备中,可以方便地接入计算机网络,用户只要通过Web访问就可以方便地观看Web服务器上的摄像机图像。
以嵌入式视频web 服务器为核心的视频监控系统布控区域广阔,系统扩展能力强, 可组成非常复杂的监控网络。
采用基于嵌入式Web服务器为核心的监控系统,在组网方式上与传统的模拟监控和基于PC平台的监控方式有极大的不同。
基于Web服务器输出己完成模拟到数字的转换并压缩,采用统一的协议(如TCP/IP协议)在网络上传输,因此支持跨网关、跨路由器的远程视频传输,性能稳定可靠,无需专人管理。
数字视频监控系统设备中具有图像识别和特征提取的功能,通过图像分析实现运动探测和报警,使其更具视频数字化、系统的网络化、应用的多媒体化、管理的智能化,这将成为今后数字视频监控系统的主要发展趋势。
另外,新的视频监控系统的研究也受到关注,比如对于一种新的录像监控系统—数字硬盘录像机 (DigitalvideoRecord,DvR)的研究阳】。
数字硬盘录像机摒弃了传统的模拟数据,采用了数字化的方式记录数据。
具有存储量大,成本低,检索方便的特点,在许多领域受到重用。
三、毕业设计(论文)研究方案及工作计划(含工作重点与难点及拟采用的途径)1、设计思路:系统的主体设计思想是将视频终端和嵌入式Web服务器整合在一起,摄像头传送来的视频信号经过压缩后,通过内部总线传送到内置的Web服务器。
该服务器可直接接上Internet,网络上用户可以直接用浏览器(如IE浏览器)观看服务器上的监控图像。
这种方案是当前应用较为广泛的方法,使用了近来发展迅速的嵌入式技术、网络化技术以及图像处理的技术,具有较高的技术水平。
由于把视频采集压缩和Web功能集成到一个设备内直接连入网络,达到即插即看,省掉很多复杂的电路,安装也很方便(仅需设置IP地址),用户无需使用专用软件,在具有网络接口的地方都可以直接使用。
这种视频监控系统除应用于远程网络实验系统中,也可以应用在其它如小区,医院病床监护等各种设备之间距离较大的情况。
本文将设计一个基于嵌入式Linux的嵌入式视频监控系统,即对嵌入式Linux在视频监控系统中的应用展开研究。
本系统的主要硬件组成为基于三星S3C2440的mini2440开发系统和USB摄像头。
操作系统采用在嵌入式技术中流行的嵌入式Linux。
系统将实现实验现场的网络化实时视频监控,同时具有网络化远程控制功能。
当然在此基础上也可实现对多个视频前端的访问和控制。
本文将对嵌入式Linux在ARM开发平台上内核、文件系统的开发和移植,视频前端设备(USB摄像头)驱动程序的开发,视频图像的采集和压缩,服务器的建立及视频图像的网络传输等研究内容进行了详细的论述,并对系统建成后在实际中的应用进行了测试和实验。
2、应用的技术分析:集计算机技术、通信技术、微电子技术等多种技术为一体的嵌入式技术进入到了一个飞速发展的阶段,嵌入式系统已被广泛应用到了航空、消费电子、信息家电、网络通信等各个领域。
ARM9 S3C2440是嵌入式处理器是性价比较优秀的芯片,在各个领域的开发应用有着广阔的应用前景。
同时ARM9 S3C2440微处理器与Linux的结合越来越紧密,逐渐在嵌入式领域得到广范的应用。
目前,在便携式消费类电子产品、无线设备、汽车、网络、存储产品等都可以看到S3C2440与Linux相结合的身影。
Samsung S3C2440A是一个很不错的嵌入式微处理器,价格相当较便宜、内部资源多、最主要的是国内很多人使用,相关的资料比较多。
基本参数:ARM920T内核, 400M主频,最高可达到533M,支持NAND FLASH、NORFLASH、SDRAM、支持STN/TFT LCD、4通道DMA、3通道UART、2通道SPI、IIC总线、IIS/AC97音频控制器、SD/MMC控制器、2通道USB HOST 1通道USB DEVICE、4通道PWM、8通道A/D转换、触摸屏控制器、RTC、CMOS摄像头、多功能I/O及多种电源管理在众多嵌入式操作系统中,Linux目前发展最快、应用最为广泛[1]。
性能优良、源码开放的Linux具有体积小、内核可裁减、网络功能完善、可移植性强等诸多优点,非常适合作为嵌入式操作系统。
一个最基本的Linux操作系统应该包括:引导程序、内核与根文件系统三部分。
USB设备驱动程序的设计包括主机端设备驱动程序设计、主机控制器驱动程序设计和设备端驱动程序设计三部分组成。
主机端设备驱动程序就是通常说的设备驱动程序,它是主机环境中为用户应用程序提供一个访问USB外设的接口。
Linux为这部分驱动程序提供编程接口,驱动程序设计者只要按照需求编写驱动程序框架,通过调用操作系统提供的API接口函数可以完成对USB外设的特定访问。
视频采集是基于Video4Linux的视频采集模块来实现,Linux系统中的视频子系统Video4Linux为视频应用程序提供了一套统一的API,视频应用程序通过调用即可操作各种不同的视频捕获设备,包括电视卡、视频捕获卡和USB摄像头等。
对于摄像头的视频采集,需要使用Video4Linux提供的设备接口/dev/video0,若文件中没有这个设备文件,则先建立该设备节点文件。
要实现监控现场,除了完成视频采集的编程,还需要把视频图像数据通过网络传输出去,因此需要在完成视频读取的基础上建立WEB服务器,一是为了实现对硬件设备的扩展和访问,二是为了实现客户端和服务器之间的数据通讯3、技术方案比较:本课题的主要要方案选择是在操作系统的选择。
除了WinCE的实时性稍差外,大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统Real Time Operating System.目前最重要的RTOS主要包括:(1)、传统的经典RTOS:最主要的便是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。
Vxworks因出现稍早,实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求),并且内核可极微(据说最小可8K),可靠性较高等,所以在北美,Vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。
特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中,几乎非Vxworks莫属。
Vxworks 的很多概念和技术都和Linux很类似,主要是C语言开发。
但Vxworks因价格很高,所以一些小公司或小产品中往往用不起。
不适合我做课题。
(2)、 Windows CE嵌入式操作系统:Microsoft也看准了嵌入式的巨大市场,MS 永远是最厉害的,WinCE出来只有几年时间,但目前已占据了很大市场份额,特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合,WinCE目前已很流行(据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好,以至来不及为客户裁减WinCE)。
WinCE目前主要为5.0版(.NET),开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用,虽然有着良好的性能,但开发成本过高不适宜我们学习。
(3)、嵌入式Linux操作系统:Linux的前途除作为服务器操作系统外,最成功的便是在嵌入式领域的应用,原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众,这样嵌入式产品成本会低。
Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统,不是微内核的,并且实时性不强。
目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类:一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统,最常用的是uClinux(不带MMU功能),可在ARM7上跑;另一类是跑在ARM 9上的,一般是将Linux 2.4内核系列或者Linux2.6系列内核移植在其上,可使用更多的Linux功能(当然uClinux更可跑在ARM 9上)。
很多人预测,嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额,非常重要。
由于开源免费等等的优势,适合本课题实现,是理想的方案选择。
4、设计重点难点:本课题重点和难点在于交叉编译环境的搭建,Linux内核的编译,根文件系统的制作,视频采集的实现,视频图像的压缩和传输等知识要点。
5、总体描述与系统框架:系统描述如图1所示:图1. 总体描述 系统框架如图2所示:图2. 系统框架6、各子模块的实现方法:(1)、建立嵌入式linux开发环境:在XP系统中虚拟一个linux开发环境,在linux 系统下载arm-Linux-gcc交叉编译工具并配置交叉编译环境。
(2)、Linux内核的移植:配置标准的Linux内核,编译,下载至开发板中。
(3)、文件系统的制作:用busybox编译一个根文件系统,创建映像文件。