基于FPGA的图像采集系统的设计
基于ＦＰＧＡ的图像采集系统的设计
潘 明 陈元枝 李 强
（桂林电子科技大学电子工程与自动化学院 桂林 ５４１００４
）摘 要：研究一种基于ＦＰＧＡ和ＣＭＯＳ图像传感器的图像采集处理系统的实现方案。ＦＰＧＡ芯片的Ｉ／Ｏ口模拟ＳＣＣＢ串线总线写ＣＭＯＳ传感器中的寄存器，来设置ＣＭＯＳ图像传感器的工作方式，然后ＦＰＧＡ根据同步信号采集有效原始图像数据，在ＦＰＧＡ内还原出传统数字ＲＧＢ格式图像数据，接着以帧为单位将图像数据转存到外部存储器ＳＤＲＡＭ中，最后通过ＵＡＲＴ串口将图像数据转发到ＰＣ，进行实时处理或显示。所设计的采集系统能够正常工作，介绍的设计方案可靠有效。关键词：图像采集；ＦＰＧＡ；ＯＶ７６２０；ＳＤＲＡＭ中图分类号：ＴＰ３３２ 文献标识码：
ＡＦＰＧＡ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇ
ｎＰａｎ Ｍｉｎｇ Ｃｈｅｎ Ｙｕａｎｚｈｉ Ｌｉ Ｑｉａｎｇ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＦＰＧＡ ａｎｄ ＣＭＯＳ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｙｓ－ｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ，ＦＰＧＡ ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｇｉｓｔｅｒｓ ｏｆ ＣＭＯＳ ｉｍａｇｅ ｓｅｎｓｏｒｓ ｂｙ ＳＣＣＢ ｂｕｓ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｔｏ ｓｅｔ ｔｈｅＣＭＯＳ ｉｍａｇｅ ａｔ ｗｏｒｋ．Ｔｈｅｎ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ，ＦＰＧＡ ｃｏｌｌｅｃｔｓ ｏｆ ｖａｌｉｄ ｄａｔａ ｏｆ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｉｍａｇｅ．Ｔｈｅ ＦＰＧＡ ｃｈｏｏｓｅｓ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｃｏｌｏｒ ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＲＧＢ ｆｏｒｍａｔ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ａｎｄ ａ ｆｒａｍｅｆｏｒ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ｗｉｌｌ ｔｕｒｎ ｔｏ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｔｏｒａｇｅ ＳＤＲＡＭ．Ａｔ ｌａｓｔ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｅｎｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ＰＣ ｂｙ
ｔｈｅ ＵＡＲＴ ｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｒ ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ ａｔ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｗｏｒｋ ｎｏｒｍａｌｌｙ，ｓｏ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．
Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ｉｍａｇｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＦＰＧＡ；ＯＶ７６２０；ＳＤＲＡＭ 收稿日期：２０１２－
２０ 引 言
图像在人们的生活和生产中无处不见，它在人类获取的外部信息中占据着重要的地位。数据量大、耗时多是图像采集处理系统的特点。为求解决这些难题，提高图像处理速度，本文用硬件描述语言Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ实现系统中的各个模块。用功能强大的ＦＰＧＡ芯片ＥＰ２Ｃ８Ｑ２０８，可以使得系统外围电路简单，体积减小，优越性明显。
１ 系统总体设计
本系统总体包括图像采集系统和图像显示系统。为了更深入的研究图像采集模块，系统用ＰＣ对图像进行显示。
系统主要由ＦＰＧＡ控制器、图像传感器模块、存储器ＳＤＲＡＭ模块、串口ＵＡＲＴ模块等组成。ＦＰＧＡ控制器
对各个模块的连接起到了至关重要的作用，是系统的核
心。系统整体结构框图如图１所示。
图１ 采集系统结构
用ＯＶ７６２０作为图像传感器，存储器ＳＤＲＡＭ用ＩＳＳＩ公司的ＩＳ４２Ｓ１６４００。ＦＰＧＡ芯片作为系统控制芯片，选择Ａｌｔｅｒ公司的ＥＰ２Ｃ８Ｑ２０８。ＦＰＧＡ对整个采集系统进行
整体协调：对ＯＶ７６２０的同步信号译码，由译码结果缓存图像数据进入ＳＤＲＡＭ，进而对图像数据进行必要的处理和存取，通过ＵＡＲＴ发送入ＰＣ进行编码显示和图像处理。
２ 硬件设计
本系统包括图像采集获取、图像数据存储、ＵＡＲＴ模
块发送和图像编码显示等。系统框图，如图２所示。
图２ 系统原理
硬件系统包括：图像获取和图像存储以及接口部分。
以ＯＶ７６２０负责采集数据，ＦＰＧＡ配合ＳＤＲＡＭ等对图像
进行缓存和数据传输。
２．１ 图像采集电路设计
图像采集结构框图，如图３所示。此模块主要由镜
头、传感器ＯＶ７６２０、控制芯片ＦＰＧＡ组成，ＦＰＧＡ用Ｉ／Ｏ
口模拟ＳＣＣＢ配置传感器内的寄存器，处理行场信号，完
成与ＰＣ的通信等。
图３ ＣＭＯＳ模块
图像传输电路设计是由ＦＰＧＡ的８个Ｉ／Ｏ口与
ＯＶ７６２０的８条图像数据线相连。在ＶＳＹＮＣ、ＨＲＥＦ、
ＰＣＬＫ ３个信号线的控制［１］下，ＦＰＧＡ获取ＯＶ７６２０采集
的相应格式的８位图像数字信号。
２．２ 图像缓存电路设计
采集数据量大，速度快，而发送速度较慢，因此需要设
计图像帧缓存电路。ＦＰＧＡ利用ＶＳＹＮＣ、ＨＲＥＦ、ＰＣＬＫ
３个信号线，通过逻辑电路产生写信号、片选信号以及地
址信号来实现８位图像数据的存储。图４为传感器与存
储器接口框图。此模块包括ＯＶ７６２０与ＦＰＧＡ接口以及
ＳＤＲＡＭ与ＦＰＧＡ接口２个部分。
３ 软件设计
系统上电后首先初始化整个采集ＦＰＧＡ系统，然后
ＦＰＧＡ对ＯＶ７６２０进行ＳＣＣＢ配置，接着在ＦＰＧＡ控制下
对像素数据进行存储，存储完一帧图像数据后启动
ＵＡＲＴ程序发送图像数据到ＰＣ，在ＰＣ中对图像数据进
行编码显示。系统整体流程图如图５所示。
３．１ ＳＣＣＢ的实现
对于ＣＭＯＳ传感器的配置是ＦＰＧＡ的Ｉ／Ｏ口通过模
拟ＳＣＣＢ总线的时序来实现的。ＳＣＣＢ其实是Ｉ２Ｃ的延
伸［１－２］。在写周期里，ＳＣＣＢ总线的第二字节数据是要选择
的芯片中各个寄存器的地址，第三字节数据是要写入与寄
存器地址对应的数据［３］。
本系统中，ＳＣＣＢ是通过Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ语言编写的状
态机实现的。图６为ＳＣＣＢ实现的状态转移图［４］。
图６ 状态转移
３．２ 色彩复原
图像传感器ＯＶ７６２０采用一个颜色过滤阵列（Ｃｏｌｏｒ
Ｆｉｌｔｅｒ Ａｒｒａｙ）Ｂａｙ
ｅｒ ＲＧＢ采集图像信号。因此要通过适当的插值算法才能重建出整幅图像。
本设计选择相关性插值算法，这种算法的特点是利用了信号的相关性，
虽然复杂些，但是运算量少，并且因考虑了Ｒ、Ｇ、Ｂ的关系，所以不会因某分量变化大导致色彩错误，故降低了图像奇点数。用Ｖｅｒｉｌｏｇ ＨＤＬ语言来实现色彩复原模块，将ＲＡＷ ＲＧＢ转换为传统的数字ＲＧＢ图像格式。
３．３ Ｓ
ＤＲＡＭ存储程序设计ＳＤＲＡＭ读写包括４个状态机：主状态机、初始化状态机、读状态机和写状态机。系统上电后即进入初始化状态机，完成后就停留在ｎｏｐ
２。读写状态机的转换［５］
是通
过主状态的控制来实现的（如图７）
。写状态机流程如下［
６］
。在ＦＰＧＡ里开辟一大小为一行的先进先出存储区域，
当此区域读空时，有效数据允许进入此区域，当此行所有数据都进入此区域并且ＯＶ７６２０进入消隐，
执行读状态图７ 读写状态机
机［７］
，将此区域中的数据存入ＳＤＲＡＭ，
直到此区域被读空，并且此时发送一突发停止命令、一预充电命令，刷新命令在最后发送，用来保持ＳＤＲＡＭ数据。
３．４ 使用ＦＰＧＡ实现ＵＡＲＴ如图８所示，该设计分为４个模块实现，主要是依据数据流的方向进行模块划分。ｍｙ＿
ｕａｒｔ＿ｒｘ模块主要是完成数据的接收［８］
，ｓｐｅｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔ（ｓｐｅｅｄ＿ｒｘ）模块主要响应ｍｙ
＿ｕａｒｔ＿ｒｘ模块发出的使能信号进行波特率计数，并且回送一个数据采样使能信号。ｍｙ＿ｕａｒｔ＿ｔｘ模块在ｍｙ＿ｕａｒｔ＿ｒｘ模块接收好一个完整的数据帧后启动，
将接收到的数据返回给对方，它的波特率控制是由ｓｐ
ｅｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔ（ｓｐ
ｅｅｄ＿ｔｘ）模块［９］产生的。图８ 串口ＲＴＬ视图
４ 系统测试
图像采集系统的上位机是用ＶＣ＋＋６．０编程对图像进行编码显示的，所采集的图像如图９所示，大小为６４０×４８０
（３０万像素）的彩色图像。从图中可以看出采集所得图像较为清晰，可以满足后续处理需要。
图９ 图像采集系统采集的图像
５ 结束语
本文深入地研究了ＯＶ７６２０的图像数据获取、
数据存储、数据传输和处理，ＦＰＧＡ是系统的控制核心［９］。研究
的图像采集系统，具有速度快、功耗低、成本低等特点，同时与ＰＣ结合，
方便后续处理，为进一步研究奠定基础。参考文献
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作者简介
潘明，１９８５年出生，在读工学硕士研究生，主要研究方向为信号处理与信息集成系统。
陈元枝，１９６８年出生，工学博士，教授，硕士生导师，主要从事光电方向研究。
李强，１９８６年出生，在读硕士研究生，主要从事嵌入式系统研究
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
。
（上接第５７页）
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作者简介
冯兵，１９８６年出生，硕士研究生，研究方向为混合信号电路测试。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｅｎｇｂｉｎｇ７７８８＠１２６．ｃｏｍ
谈恩民，１９６６年出生，教授，研究方向为电路可测试性设计、计算机辅助测试等。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｅｍ０１３５＠ｇｕｅｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
图像采集通用控制系统的设计与实现
图像采集通用控制系统的设计与实现 张超，古乐野，徐晓，乔忠慧 (中国科学院成都计算机应用研究所，四川 成都610041） 摘要：本文介绍了一种基于ARM的实时图像采集通用控制系统的设计与实现。在设计中主要采用了LPC2132微控制器芯片和四相步进电机正弦波驱动器STK672—080芯片。文中主要介绍了该控制系统的工作原理、系统组成、硬件设计以及软件设计中的关键问题。 关键词：ARM；图像采集；人机交互；步进电机 中图分类号：TP368.1文献标志码：B Design and Implementation of Universal Control System in Image Collection ZHANG Chao, GU Le-ye, XU Xiao, QIAO Zhong-hui (Chengdu Institute of Computer Application, Chinese Academy of Sciences, Chengdu, Sichuan 610041, China) Abstract：This paper introduced the design and implementation of real-time image collection’s control system based on ARM. LPC2132 microcontroller and the sine wave stepping motor driver were adopted in the system. This paper also described the construct of the system, design of hardware, several critical techniques in the development of software of the control system. Key words: ARM; image collection; human-computer interaction; stepping motor 0 引言 OCR（Optical Character Recognition）阅读机是以实时图像采集和图像处理为核心技术的, 主要由送纸机构、扫描主体和接纸机构三部分组成。送纸机构主要功能是搓动纸张，并将纸张传送到扫描主体中；扫描主体的主要功能是采集图像，并将纸张传送到接纸机构中；接纸机构主要功能是装载已经扫描过的纸张。在OCR阅读机中，控制系统的性能直接决定图像采集的速度。本文介绍了一种基于ARM的图像采集通用控制系统的设计方案，这种方案比较稳定、可靠，还大大提高了图像采集的速度。 1 系统结构设计和工作原理 图1 OCR阅读机的控制系统部分组成框图 本控制系统主要有ARM主控模块、电源模块、信号检测模块、电机驱动模块和显示驱动及按键模块五个部分；ARM控制模块是主控模块；电源模块提供系统中各芯片所需的电
国家教育管理信息系统建设总体方案(印发稿)
国家教育管理信息系统 建设总体方案 (印发稿) 中华人民共和国教育部 2013年7月
目录 序言 (1) 第一章建设意义与发展现状 (3) （一）建设意义 (3) （二）发展现状 (4) 第二章指导思想与建设目标 (7) （一）指导思想 (7) （二）建设目标 (8) 第三章建设任务 (10) （一）教育基础数据库 (10) （二）教育管理信息系统 (11) （三）教育管理服务平台 (15) （四）部省两级数据中心 (16) （五）数据交换平台 (16) （六）支撑保障体系 (17) 第四章总体架构与技术路线 (20) （一）总体架构 (20) （二）技术路线 (23) 第五章两级建设与五级应用体系 (26) （一）国家级系统建设与应用 (26) （二）省级系统建设与应用 (28) （三）地市级系统应用 (29) （四）县级系统应用 (30) （五）学校级系统应用 (31) 第六章组织与实施 (33) （一）组织与推进 (33) （二）部署与实施 (33)
序言 党的十八大明确提出“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路”，并把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的总体目标之中，将信息化提高到前所未有的战略高度。教育信息化是国家信息化的重要组成部分和战略重点，是教育改革发展的重要支撑和创新动力，对于促进教育公平、提高人才培养质量、构建国家终身学习体系和实现教育现代化具有重大意义。 教育管理信息化是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》所确定的教育信息化建设核心任务之一，对支持教育宏观决策、加强教育监管、提高各级教育行政部门和学校的管理水平、全面提升教育公共服务能力具有不可或缺的重要作用。2012年召开的全国教育信息化工作电视电话会议和《教育部等九部门关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知》对教育管理信息化提出了明确的建设目标和要求。全面加快推进教育管理信息化面临着难得的发展机遇和艰巨繁重的任务。 国家教育管理信息系统建设是教育管理信息化的基础与核心。“十二五”期间教育管理信息系统建设的核心任务是国家教育管理公共服务平台。经过多年的探索与实践，我国教育管理信息系统建设取得了一定的成效，但尚未建成完整统一的教育基础
无线图像采集系统的设计与实现
0引言 视频监控目前已得到广泛的应用，一般采用如下方案：使用具有较高成像质量的CCD(charge-coupled device)传感器摄像头，通过S-VIDEO端子实时传送数据，这种方案需要摄像头与采集端设备连线，同时监控中心需要有较大的存储空间来存储图像与视频片段，还需要电视墙来对不同地点的目标进行实时监控，此方案适合于公共场所的安防和监控，实时性高，但能耗大，成本昂贵。对于需要远程监控的生产环境，例如农业、种植业、畜牧业以及工业厂房的监控，包括动物的异常举动，种植现场环境的突然变化，厂房可疑人员的入侵监控等，上述方案难以满足图像与视频中信息智能处理的需要，而基于嵌入式ARM-Linux的无线图像采集系统成为合适的选择。在802.11无线协议应用经已成熟的前提下，研究的重点在于传感器节点所采用的硬件平台和数据流格式，当前的主流方案包括：①ARM+DSP(digital signal processing)[1]：由ARM 架构CPU(central processing unit)担任传感器节点的总控制角色，利用DSP信号处理芯片的高速处理能力对图像数据进行压缩和相关预处理，该方案适合需要较多数值运算的JPEG (joint photographic experts group)数据流。②FPGA(field-progra-mmable gate array)+视频编解码芯片[2]：利用FPGA的并行处理能力同时传送和处理多组图像与视频数据，由于FPGA的硬件可重写性，该方案适合于在实验阶段进行设计上的查错和优化。③ARM：使用高主频的ARM架构CPU，同时担任中央控制和图像处理的角色。ARM为通用精简指令集架构，具有足够的流水线来应对复杂的逻辑运算，适用于处理逻辑运算量较大的压缩算法，例如PNG格式所采用的Deflate压缩算法，同时，ARM-Linux架构具有成熟的工作基础，固采用方案3设 收稿日期：2010-01-10；修订日期：2010-03-09。
网上教务评教管理系统设计方案
网上教务评教管理系统设计方案 （WORD版完整可编辑） 摘要 在教育事业繁荣昌盛的今天，各大高校都进行了学生的扩招和教师的补招，而对于教师的评估工作则更加严谨和密集，随之而来的则是大量繁琐的教务评教数据的管理工作，其庞大的信息量和信息频繁变动是需要面对的最大问题。随着电脑技术的高速发展和广泛应用，学校教务评教也已经基本形成了多元的网络化管理。本设计就是本着操方便、界面友好、高效率和良好的交互性进行教务评教系统的管理程序。 经过对这个课题的反复研究，最终决定本管理系统采用MySQL数据库处理后台数据，以MyEclipse软件为前端开发工具，主要基于JSP技术进行开发。整个系统的服务人群分为管理员、教师和学生。实现的主要功能有个人信息的增删改查、学生对教师进行评估、教师查看评估结果、管理员对评估平台的控制等，完成了一个小型且比较全面的教务评教管理系统。 关键词：教务评教管理系统；MySQL数据库；MyEclipse；JSP
Abstract With the education thriving and prosperous,universities have been increased enrollment both of students and teachers. And for the teachers' evaluation is more rigorous and intensive,there are a lot of educational evaluation data managements,the huge amount of information and information frequently change is the biggest problem we are facing.With the rapid development and widely used of computer technology,the school educational administration teaching evaluation has been basically formed multi network management. This design is in order to complete a friendly interface,convenient operation,high efficiency and good interactive teaching evaluation system of teaching management program. After repeated study of this subject,the final decision of the management system is using MySQL database as back-end database,using MyEclipse software as thefront-end development tool, the system mainly based on JSP technology for development.The whole system services for all the administrators,teachers and students.The main function of the realization includes personal information crud,students assessment,teachers check their own
LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统
LabVIEW应用于实时图像采集及处理系统 2008-7-29 9:35:00于子江娄洪伟于晓闫丰隋永新杨怀江供稿 摘要：本文在LabVIEW和NI-IMAQ Vision软件平台下，利用通用图像采集卡开发一种图像实时采集处理虚拟仪器系统。通过调用动态链接库驱动通用图像采集卡完成图像采集，采集图像的帧速率达到25帧每秒。利用NI-IMAQ Vision视频处理模块，进行图像处理，以完成光电探测器的标定。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。 主题词：虚拟仪器;图像处理;LabVIEW;动态链接库 1.引言 美国国家仪器（NI）公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW，使用图形化编程语言编程，界面友好，简单易学，配套的图像处理软件包能提供丰富的图像处理与分析算法函数，极大地方便了用户，使构建图像处理与分析系统容易、灵活、程序移植性好，大大缩短了系统开发周期。在推出应用软件的基础上，NI公司又推出了图像采集卡，对于NI公司的图像采集卡，可以直接使用采集卡自带的驱动以及LabVIEW中的DAQ库直接对端口进行操作。 但由于NI公司的图像采集卡成本很高，大多用户难以接受，因此硬件平台往往采用通用图像采集卡，软件方面的图像处理程序仍采用LabVIEW以及视频处理模块编写。本文正是基于这样的目的，提出了一种在LabVIEW环境下驱动通用图像采集卡的方案，在TDS642EVM高速DSP视频处理板卡的平台下，完成实时图像采集及处理。 在图象处理的工作中主要完成对CCD光电探测器的辐射标定。由于探测器在自然环境下获取图像时，会受到来自大气干扰，自身暗电流，热噪声等影响，使CCD像元所输出信号的数值量化值与实际探测目标辐射亮度之间存在差异，所以要得到目标的精确图像就必须对探测器进行辐射标定。 2.图像采集卡简介 闻亭公司TDS642EVM（简称642）多路实时视频处理板卡是基于DSP TMS320DM642芯片设计的评估开发板。计算能力可达到4Gips，板上的视频接口和视频编解码芯片Philips SAA7115H相连,实现实时多路视频图像采集功能,支持多种PAL,NTSC和SECAM视频标准。本系统通过642的PCI接口与主机进行数据交换。PCI支持“即插即用（PnP）”自动配置功能，使图像采集板的配置变得更加方便，其一切资源需求的设置工作在系统初启时交由BIOS处理，无需用户进行繁琐的开关与跳线操作。PCI接口的海量数据吞吐,为其完成实时图像采集和处理提供保证。 3.系统组成及工作原理
基于java的教务管理系统设计方案
基于java的教务管理系统设计方案 目录 第一章绪论 (1) 1.1项目的目的和意义 (1) 1.2开发技术 (1) 1.2.1MYSQL技术 (1) 1.2.2 JAVA (3) 1.3系统主要目标 (5) 第二章需求分析 (6) 2.1系统可行性分析 (6) 2.1.1 技术可行性 (6) 2.1.2 经济可行性 (6) 2.2需求概述 (6) 2.2.1设计目标 (6) 2.2.2用户特点 (7) 2.3需求描述 (8) 2.3.1教务管理系统的总需求目标 (8) 2.3.2数据需求 (8) 2.3.3功能性需求概述 (8) 2.3.4约束 (8) 2.3.5系统模型 (9) 第三章系统设计 (23) 3.1子系统设计 (23) 3.1.1各子系统的设计 (23) 3.1.2软件控制流设计 (25) 3.2数据库设计 (26) 3.2.1 数据库涉及的表 (28) 3.2.2 表的物理结构 (28) 第四章对象设计 (31) 4.1需求概述 (31) 4.2程序设计 (31) 4.2.1程序包的设计 (31) 4.2.2包中程序设计 (33) 第五章系统测试 (50) 5.1 系统测试环境 (50) 5.2 系统功能测试 (50) 5.2.1 用户管理功能测试 (50) 5.2.2 教务基本管理功能测试 (51) 5.3. 测试结果分析 (52)
第六章总结 (53) 参考文献 (55) 摘要 随着计算机技术的飞速发展和计算机技术的普及，计算机越来越多的应用在教务管理中。传统的教学管理系统存在信息查询不方便，数据管理不方便，师生交流困难等方面的问题。为了解决现有系统的这些问题，开发新的教务管理系统。 本系统以实际应用为开发背景，运用软件工程原理和开发方法，采用当前开发主流技术，结合Java和MySQL数据库技术，设计并开发了一个基于C/S模式的教务管理系统。首先对开发系统进行了需求分析，随后对系统进行了系统设计和对象设计，在系统设计中主要进行了子系统划分，将系统划分为了高级管理子系统、教务基本管理子系统和学生成绩查询子系统。本系统提供管理用户信息，添加、修改、删除教师信息，添加、修改、查询、删除学生信息，添加、修改、查询、删除班级信息，添加、修改、查询、删除课程信息，添加、修改、删除考试信息，查询学生成绩信息。 本系统界面友好，操作方便，能够基本满足基本教务管理的要求。并切实提高学校的教务管理效率，节省了学校的管理支出，从而具有一定的经济效益。关键词：教务管理系统 Java MySQL
图像采集系统设计
DSP实习报告 题目：图像采集系统的设计 班级：xxx 姓名：xxx 学号：xxx 指导老师：xxxx
目录 一.实习题目 (3) 二.实习背景知识 (3) 三.实习内容 (5) 四.实习程序功能与结构说明 (8) 六．实习心得 (19)
一、实习题目 图像采集系统的设计 二、实习目的： 1、熟练掌握数字信号处理的典型设计方法与技术手段； 2、熟悉D6437视频输入，输出端的操作及编程。； 3、掌握常用电子仪器设备的使用方法； 4、熟悉锐化变换算法。 三、实习背景知识 1、计算机 2、CCS3.3.软件 3、DSP仿真器 4、EL_DM6437平台 EL-DM6437EVM是低成本，高度集成的高性能视频信号处理开发平台，可以开发仿真达芬奇系列DSP应用程序，同时也可以将该产品集成到用户的具体应用系统中。方便灵活的接口为用户提供良好的开放平台。采用该系列板卡进行产品开发或系统集成可以大大减少用户的产品开发时间。板卡结构框图如图所示：
板卡硬件资源： TMS320DM6437 DSP ，可工作在400/600 MHz； 2 路视频输入，包括一个复合视频输入及一个S端子视频输入； 保留了视频输入接口，可以方便与CMOS影像传感器连接； 3 路视频输出，包括2路复合视频，一路S端子输出； 128MByte 的DDR2 SDRAM存储器，256MBit的Nor Flash存储器；用户可选的NAND Flash接口； 可选的256K字节的I2C E2PROM； 1个10M/100Mbps自适应以太网接口； 1 路立体声音频输入、1路麦克风输入，1路立体声音频输出； USB2.0高速接口，方便与PC连接； 1个CAN总线、1个UART接口、实时时钟（带256Byte的电池保持RAM）；4个DIP开关，4个状态指示LED； 可配置的BOOT模式； 10层板制作工艺，稳定可靠； 标准外部信号扩展接口； JTAG仿真器接口； 单电源+5V供电； 板卡软件资源：
数据库教务管理系统设计方案
数据库教务管理系统设计方案 1.1背景 伴随着网络的不断发展，便捷化，高效化的办公需求不断的摆在我们的面前，而教务管理也不例外，传统的手工式的操作已经远远不能满足日益增强的操作需求，所以步入20世纪以来，随着网络化的普及，开发出一款适用于校园办公的网络化办公软件一直是人们所致力于研究的产品，当然在这么多年的摸索与实践中教务管理系统也日趋成熟，似乎教务管理也无需完善，然而，网络应用不同于传统的手工应用，网络应用的宗旨是：满足于客户。所以我选择了教务管理这一课题，希望能在前人的肩膀上对教务管理进行进一步的完善。 通过查阅资料以及到同类型的高校去浏览访问，我发现了一个问题，就是高校的教务管理系统强调的是其办公的便捷性而往往忽略了办公的趣味性以及资源平台的共享性，这在许多高校中是存在，当然，我们不否认办公的高效性与便捷性是一个教务管理系统最主要的功能实现，然而我们也不能否认一款网络应用最能吸引人眼球的是其趣味性的存在。当然有人会怀疑作为一款办公性的软件其实用性往往要比他的趣味性重要，当然，这点也是不能否认的，可是我所说的趣味性指的是用户的参与度，我们不能把教务管理系统做成一款学生与学校之间的平台，而要做成一款联系学生与学校之间的纽带，让学生真正参与进教务管理这一项工作里来。 该套系统的主要功能包括：学籍管理、课程管理、成绩管理、教学管理以及“学”“校”易通等功能，能够最大程度上满足学生与学校以及学校对学生的管理。 1.2功能概述 使用该系统可以使用一下的功能 浏览校园热点信息；
用户登录与注销； 对自身信息的修改； 留言； 各类权限的操作； 用户在使用时需要进行登录，如果不需要使用此功能，用户可以进行登出的操作，登出的用户不影响网页的使用。 1.3用户环境 硬件环境 处理器：Pentium3以上； 存：大于512MB； 硬盘：大于40G； 软件环境 操作系统：windows xp及以上； 数据库：MySQL； Web容器：Tomcat 6.0； 开发环境：Myeclipse 8.5 + JDK 1.7 + MySQL + Firefox + PhotoShop
教务管理信息系统实施设计方案
教务管理信息系统实施设计方案
目录 1 教务管理系统 (1) 1．1 教务管理信息系统软件情况介绍 (1) 1．2 系统的硬件组成 (1) 1．3 系统建设中的一些注意点 (2) 1．4 系统的特色介绍 (2) 2 系统参考标准和规范 (3) 2．1 引言 (3) 2．2 系统概述 (3) 2．2．1 设计目标 (3) 2．2．2 运行环境 (3) 2．2．3 需求概述 (4) 2．3 系统总体设计 (4) 2．3．1 总述 (4) 2．3．2 系统维护子系统 (7) 2．3．2．1 功能模块 (8) 2．3．2．2 数据流程 (8) 2．3．2．3 功能实现设计 (9) 2．3．3 学籍管理子系统 (12) 2．3．3．1 功能模块 (12) 2．3．3．2 数据流程 (13) 2．3．3．3 主要界面设计 (13) 2．3．3．4 主要功能实现 (14) 2．3．4 教学计划管理子系统 (21) 2．3．4．1 功能模块 (21) 2．3．4．2 教学计划数据及操作流程图 (21) 2．3．4．3 功能实现设计 (22) 2．3．5 智能排课子系统 (30)
2．3．5．1 功能模块 (31) 2．3．5．2 工作流程图 (31) 2．3．5．3 排课的数学模型与算法 (31) 2．3．5．4 功能实现设计 (35) 2．3．6 选课管理子系统 (36) 2．3．6．1 系统功能模块 (36) 2．3．6．2 功能实现设计 (36) 2．3．7 成绩管理子系统 (40) 2．3．7．1 功能模块 (40) 2．3．7．2 系统数据流程 (41) 2．3．7．3 主要界面设计 (41) 2．3．7．4 主要功能实现 (42) 2．3．8 教材管理子系统 (48) 2．3．8．1 统功能模块 (48) 2．3．8．2 教材管理流程图 (48) 2．3．8．3 功能实现设计 (49) 2．3．9 实践管理子系统 (50) 2．3．9．1 系统功能模块 (50) 2．3．9．2 学科竞赛流程图 (50) 2．3．9．3 功能实现设计 (51) 2．3．10 考试管理子系统 (57) 2．3．10．1 考试安排管理 (57) 2．3．10．2 考试管理模块图 (57) 2．3．10．3 考试管理数据流程图 (57) 2．3．10．4 功能实现设计 (58) 2．3．11 收费管理子系统 (59) 2．3．11．1 系统数据流程 (59) 2．3．11．2 功能实现 (59) 2．3．12 WEB服务管理子系统 (61) 2．3．12．1 系统功能模块 (61) 2．3．12．2 功能实现设计 (61) 2．3．13 教学质量评价子系统 (66) 2．3．13．1 系统功能模块 (66) 2．3．13．2 数据流程 (66) 2．3．13．3 功能实现设计 (67) 2． 4 软件体系架构 (72) 2．4． 1 系统硬件配置方案 (73) 2．5 教务管理、应用系统结构方案 (75) 2．5． 1 教务管理系统主机方案 (75)
基于Labview的图像采集与处理
目前工作成果： 一、USB图像获取 USB设备在正常工作以前，第一件要做的事就是枚举，所以在USB摄像头进行初始化之前，需要先枚举系统中的USB设备。 （1）基于USB的Snap采集图像 程序运行结果： 此程序只能采集一帧图像，不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。
循环中的可以计算循环一次所用的时间，运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。 （2）基于USB的Grab采集图像 运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。
二、图像处理 1、图像灰度处理 （1）基本原理 将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰度化处理可用两种方法来实现。 第一种方法使求出每个像素点的R、G、B三个分量的平均值，然后将这个平均值赋予给这个像素的三个分量。 第二种方法是根据YUV的颜色空间中，Y的分量的物理意义是点的亮度，由该值反映亮度等级，根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度Y与R、G、B三个颜色分量的对应：Y=0.3R+0.59G+0.11B，以这个亮度值表达图像的灰度值。 （2）labview中图像灰度处理程序框图 处理结果：
教务管理信息系统实施设计方案
我院教务管理信息系统实施设计方案
目录 1 教务管理系统 (1) 1．1 教务管理信息系统软件情况介绍 (1) 1．2 系统的硬件组成 (1) 1．3 系统建设中的一些注意点 (2) 1．4 系统的特色介绍 (2) 2 系统参考标准和规范 (3) 2．1 引言 (3) 2．2 系统概述 (3) 2．2．1 设计目标 (3) 2．2．2 运行环境 (3) 2．2．3 需求概述 (4) 2．3 系统总体设计 (4) 2．3．1 总述 (4) 2．3．2 系统维护子系统 (7) 2．3．2．1 功能模块 (8) 2．3．2．2 数据流程 (8) 2．3．2．3 功能实现设计 (9) 2．3．3 学籍管理子系统 (12) 2．3．3．1 功能模块 (12) 2．3．3．2 数据流程 (13) 2．3．3．3 主要界面设计 (13) 2．3．3．4 主要功能实现 (14) 2．3．4 教学计划管理子系统 (21) 2．3．4．1 功能模块 (21) 2．3．4．2 教学计划数据及操作流程图 (21) 2．3．4．3 功能实现设计 (22) 2．3．5 智能排课子系统 (30) 2．3．5．1 功能模块 (31) 2．3．5．2 工作流程图 (31) 2．3．5．3 排课的数学模型与算法 (31) 2．3．5．4 功能实现设计 (35) 2．3．6 选课管理子系统 (36) 2．3．6．1 系统功能模块 (36) 2．3．6．2 功能实现设计 (36) 2．3．7 成绩管理子系统 (40) 2．3．7．1 功能模块 (40) 2．3．7．2 系统数据流程 (41) 2．3．7．3 主要界面设计 (41) 2．3．7．4 主要功能实现 (42) 2．3．8 教材管理子系统 (48)
实时图像采集系统的设计与实现
实时图像采集系统的设计与实现 引言 随着数字多媒体技术的不断发展，数字图像处理技术被广泛应用于身份识别、电视会议、监控系统、工业检测等各种商用、民用及工业生产领域中。这些数字图像处理系统中，一个共同的特点的就是数据量庞大，尤其是在图像帧率及分辨率要求比较高的场合下，以指纹识别系统为例，图像分辨率的高低直接影响系统的鲁棒性，一般来说，为了能够清晰的辨别指纹中的特征结构，指纹图像需要达到至少500DPI的分辨率。通常，为了能够满足各类手指大小以及采集方式的要求，图像采集系统的尺寸都不可能做得太小（一般在2英寸以上），这就要求图像解析度至少达到1024×768，最好是1280×1024(1.3M)，如果要做到实时采集和处理（30F/s），数据量将达到1280×1024×30×8＝300Mbit/s。 伴随着超大规模集成电路和DSP处理技术的飞速发展，新的高速CPU和高性能DSP处理芯片不断推出市场，在这些技术的有力支持下，复杂的图像处理算法往往容易实现。与此同时，图像数据采集部分由于缺乏专用芯片的支持，而且受限于系统总线带宽，已经成为数字图像系统中的主要瓶颈所在。 主流的图像采集方式 目前数字图像采集主要采用两种方式： 一种是以专用的数据采集卡，配合PC机的各种高速数据总线如PCI，USB2.0，firewire1394等采集数据。 PC机的优势是拥有大量的高速内存可以用作数据采集时的缓存，而且它的各种数据总线具有比较高的数据传输率，PCI总线的速率为32(Bit)×66＝2112Mbit/s，USB2.0的数据传输峰值可以达到480 Mbit/s，firewire也可以达到400Mbit/s的传输速率。问题在于，PC机的体系结构决定了任何外设都只可能是从设备，只能请求总线资源，而不能主动占有。在Windows(或是Linux)这些实时多任务操作系统的调度下，即使在系统不运行其它应用程序的情况下，系统时间片和系统资源也会被操作系统内核和各类外设分享。尤其是PCI总线，包括内存、硬盘在内的很多PC内置设备都会用到PCI，实际留给采集程序的总线带宽将大打折扣。正因为如此，现在基于PC的数据采集设备性能都不太理想，采集1.3M象素图像时只能达到每秒7、8帧的帧率，达不到实时性要求。 另外，对PC机的依赖直接限制了这类系统的应用范围，也间接提高了系统成本。 另一种方法是基于嵌入式DSP和FPGA的采集方法。通过FPGA或CPLD 的控制和调度，利用DSP的数据通道来采集数据。嵌入式平台具有便携性好，成本较低的优势，越来越多的应用到数字图像处理的各个领域。 一个成熟的系统体系结构要求系统内各部分分工明确，同时又具有一定的通用性和可移植性。嵌入式平台上的DSP芯片在数字信号处理方面有着独到的优势，但是通用性能无法和PC机上的CPU相比，通常主要用来处理复杂的运算。实时数据采集属于简单而繁琐的任务，用DSP完成可谓大材小用，势必影响整个系统的性能。即使是某些DSP可以用DMA方式采集数据，但是由于图像的
教务管理系统方案
目录 摘要 (1) 第一章问题分析 (2) 1．1问题定义 (2) 1．2系统开发的必要性 (2) 第二章可行性研究 (4) 2．1系统概述 (4) 2．2可行性分析 (4) 2．3系统设计的原则 (4) 2．4 需求述 (4) 第三章总体设计 (6) 3．1系统功能描述 (6) 3．2 数据流图与数据字典 (7) 3．2．1数据流图 (7) 3．2．2查询功能流程图 (8) 3．2．3数据字典 (9) 3．3软件结构图 (14) 3．4 数据库设计 (14) 3．4．1数据库需求分析 (14) 3．4．2数据库逻辑结构设计 (15) 第四章总结 (17) 主要参考文献 (18)
摘要 随着学校规模的扩大，人员的不断增加、复杂程度逐渐增强，学校中，教务是一项繁琐的事，每年都有新生入学、老生毕业，以及其他各种人事变动。每学期的考试成绩都需要分析，纵、横向比较，能及时反馈信息，还要对教师的教学成绩考核提供数据。如何有效地管理、分析、处理这些信息，帮助学校和教师掌握学生的情况，这就是教学信息管理系统需要完成的功能。以前简单的用Excel 来打印几报表的人机作坊再也无法适应当今学校的教学管理了，比如用Excel 虽然能简单管理学生的学籍、成绩等，但用户界面简单，管理起来难度大，修改和查找学生的信息都比较麻烦，并且在操作过程中没有用户权限，只要能打开计算机的人就能打开数据进行任意的修改，大大的降低了信息的安全性和性,效率低,,人工的大量浪费；另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少困难。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入各个领域并发挥着来越重要的作用。 作为计算机应用的一部分,使用计算机对学校的各类信息进行管理,具有着手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查询方便、效率高、可靠性好、存储量大、性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极提高学校信息管理的效率。 关键词：教学管理计算机应用信息管理 第一章问题分析
15个图像采集系统的经典设计应用案例
15个图像采集系统的经典设计应用案例 图像采集是视频信号处理系统的前端部分，正在向高速、高分辨率、高集成化、高可靠性方向发展。图像采集系统在当今工业、军事、医学各个领域都有着极其广泛的应用，如使用在远程监控、安防、远程抄表、可视电话、工业控制、图像模式识别、医疗器械等各个领域都有着广泛的应用。本文为大家介绍的是一些基于不同方案的图像采集系统的设计案例。 基于STM32的嵌入式双目图像采集系统设计 本文基于嵌入式的图像采集系统选择了意法半导体（ST）公司生产的 STM32F103ZET6芯片为主控芯片，FIFO结构的AL422B芯片实现图像数据缓存，SD卡实现图像存储以及四线制电阻触摸屏实现外部控制。实现通过OV7670双摄像头采集图像数据，经主芯片控制存储、显示。 基于TMS320F2812的视频图像采集系统的设计 本设计采用DSP的片上ADC实现图像采集，用DSP和CPLD搭建数据采集系统时，不必外接专业的图像采集芯片，避免了复杂的硬件设计，同时提供了足够的处理能力。本设计采用TI公司的TMS320F2812芯片采集图像，并搭建TMS320C6416t 处理图像，实现了基于DSP的视频图像采集。 基于FPGA的嵌入式图像采集系统设计 本文实现了一种基于CycloneII系列FPGA与视频信号处理芯片SAA7113H的嵌入式图像采集系统。系统结构简单、系统稳定、功耗低、成本低、速度快以及接口方便，可以满足视频监控系统等的需要。图像采集系统中采用FPGA作为采集控制部分，可以提高系统处理的速度及系统的灵活性和适应性，对于不同的视频图像信号，只要在FPGA内对控制逻辑稍作修改，便可实现信号采集。 基于CPLD的线阵CCD图像采集系统 介绍了一种基于CPLD的图像采集系统,详细论述了线阵CCD的驱动方法、图像信号的处理与传输,并给出了测试结果。此系统很好地完成了高速运动状态下的图像采集工作。 基于TMS320F206 DSP的图像采集卡设计方案 在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中，如果选用图像处理的专用芯片，都会使产品价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP 芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡，则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。 基于CCD星载相机图像采集电路设计与实现 本文中的CCD相机图像采集电路其CCD传感器接收前端光学系统的成像，偏压电路为CCD传感器提供必需的偏置电压，可编程逻辑器件产生的时序脉冲经过驱动电路对CCD进行控制采集，输出保护电路可对CCD进行有效地防护保护，预处理电路对CCD输出的带噪模拟信号进行处理后便于后续电路使用。
(完整word版)实验室预约管理系统设计方案
兰州理工大学（实验室开放预约系统） 技 术 方 案 书
设计单位：兰州华陇理工科技有限公司 第一章系统设计背景 随着高校及科研院所管理变革的逐步推进，实验室建设、维护与应用管理日趋向规范化、复杂化发展，实验室管理工作也变得更加繁重和复杂。这就迫切需要先进管理技术手段规范、加强、简化实验室应用管理的工作。随着计算机、网络等技术的普及和物联网产业浪潮的兴起，在计算机网络支持下，基于物联网平台来进行实验室综合管理已成为实验室管理技术手段的必然发展趋势。 高校用户的实验教务管理业务是属于整体教务管理业务的一个特殊分支，因此实验教务管理要受整体教务管理业务安排状况的制约，进一步的影响是不同的实验教务管理模式，往往对实验室开放预约管理提出不同的预约模式需求，因而为适应不同高校的教务管理模式，本子系统采用模式分类化的实验室开放预约模块设计，根据不同用户需求组装不同的预约模式模块，辅以必要的定制化改进与整合开发，彻底完成用户对于开放预约的应用需求。 第二章系统设计 2.1用户背景 本方案设计共包含材料学院6间实验室，按每个实验室内有4台实验设备进行设计，同时可以考虑增加视频监控模块进行实时监控。
（可本预约系统需在学院的门户网站开设预约窗口，方便学生和老师进行预约。提供系统的链接，供门户网站接口融合） 2.2系统平台介绍 本系统的核心设计理念为：如何预约取决于如何开放。 目前可实现如下开放预约模式： （1）系统支持大开放预约模式，即全学期（或学年）向选定用户开放选定的工位时段资源，不区分实验课程预约或课程外预约，但支持集体预约和个人预约。 （2）针对教务系统不排定实验课表的用户，系统支持实验课程集任课教师开放课程预约工位时段资源，由各相关课程的任课教师（或其科代表等）根据其教学计划进行课程集体占用预约，以约代排形成实验教学课表；教学课表确定后，实验中心可利用实验教学课表外的空闲工位时段资源做为可开放预约资源进行开放预约。 系统支持预约业务与门禁准入身份识别、工位准用身份识别设备的整合联动应用，预约生效时段自动授权识别准入、自动工位授权识别。系统支持预约审核，即实验室管理人员或实验教员针对预约申请方的预约项目或理由进行审核，审核通过后才是预约成功。
基于单片机的图像采集系统设计
目录 0 前言 (1) 1总体方案设计 (1) 2 系统硬件设计 (3) 3 软件设计 (9) 3.1软件设计概述 (9) 3.2程序流程图 (9) 3.3子程序模块设计 (10) 4系统调试及结果分析 (11) 5结论及进一步设想 (14) 参考文献 (14) 课程设计体会 (15) 附录1 元件清单 (16) 附录2 系统电路图 (17) 附录3 源程序 (18)
基于单片机的图像采集系统 刘杰薇沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的工业级图像处理采集系统大多是由CCD摄像头、图像采集卡和PC机组成，虽已得到了广泛的应用，但是它具有结构复杂，成本高，体积大，功耗大等缺点。随着单片机的迅速发展，开发一种智能控制及智能处理功能的微型图像处理采集系统成为可能，并且也克服了传统图像处理采集系统的诸多缺点。 本设计的图像采集系统采用AT89C51单片机为中心器件，利用74LS373寄存器、62256存储器。将软、硬件有机地结合起来，使得系统能够实现对摄像头传输的图像信号的采集，并保存在外置存储芯片中。其中软件系统采用C语言编写程序，包括延时程序、地址顺延程序等，硬件系统利用PROTEUS强大的功能来实现，简单切易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。 关键字：单片机；图像采集；数字摄像头 0前言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。数字图像采集由于其大数据量通常采用DSP等高速处理器来实现。在某些领域方面图像实时性的要求并没有那么高，因此，本文采用STC89C51单片机作为控制器进行图像采集。 1总体方案设计 方案一： 由于C51单片机的RAM存储容量有限，而且受到C51单片机的IO工作频率的限制，直接通过C51单片机采集完整一帧的数字信号很难实现。因此，在C51单片机和数字摄像头之间加入一个先进先出存储器，由PC端通过串口控制C51单片机启动采集信号，采集一帧数据先放入存储器，然后单片机从存储器读出数据并通过串口发送至PC显示。整体设计框图如下：
教务管理系统分析设计方案
教务管理系统分析设计方案 目录 1 引言 (2) 2 系统需求分析 (2) 2.1 用户需求 (2) 2.1.1 学生模块功能需求 (2) 2.1.2 教师模块功能需求 (2) 2.1.3 系统管理员功能模块需求 (2) 2.2组织结构图 (3) 2.3业务流程图 (3) 2.4 数据流程图 (4) 2.5 用例图（包括用例描述） (5) 3 系统设计 (8) 3.1 系统总体设计（系统的功能模块结构图） (8) 3.2 系统各功能模块设计 (8) 3.2.1 顺序图 (8) 3.2.2 类图 (10) 3.2.3 状态图 (10) 3.2.4 活动图 (12) 4 数据库设计 (15) 4.1 数据分析 (15) 4.1.1 E-R图 (15) 4.1.2 数据库表 (16) 4.2 逻辑结构设计 (18) 5 总结 (18)
1 引言 教务信息管理系统类似于档案管理，它是一个教育单位不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要，所以教务信息管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但目前还有一些单位和部门还是使用传统人工的方式公务员之家管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点，如：效率低、保密性差，另外时间一长，将产生大量的文件和数据，这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。同时随着学校的规模不断扩大，学生数量急剧增加，有关教务的各种信息量也成倍增长。所以教务信息管理系统的可运行性和功能效用的多少就显得尤为重要了。 教务信息管理系统最简单的是采用SQL server2000的数据库技术进行架构，主要包括登录，教师用户，管理员用户，学生用户四个模块，各个对象根据自己的权限进行查询。 系统管理员通过数据库后台对学生或者其他的输入对象输入的数据进行整理和更新。由于信息量的巨大，管理员要时不时对系统进行维护和更新，保证系统能够顺畅运行。采用教务管理信息系统可取代原系统的单据手工传递工作，减少人工开支，节省资金，并且可大大提高信息量的取得，缩短信息处理周期，规划教学资源，提高学生信息，及时反馈教学信息的利用率。 2 系统需求分析 2.1 用户需求 2.1.1 学生模块功能需求 (1)只限于一般用户和管理员操作。而且不同的用户级别所操作的教务信息类型是有限制的。用户可以向里面添加、修改和删除数据。 (2)学生用户登陆后可以进行学籍管理、成绩管理、等级考试管理等基本信息管理。 2.1.2 教师模块功能需求 教师可以通过登录系统后进行教师管理、排课管理、教学计划、成绩管理基本信息管理。 2.1.3 系统管理员功能模块需求 (1)数据备份：管理员可以通过选择保存的路径把数据库保存在硬盘中，也可保存在软盘中。
基于单片机的图像处理采集系统
（ 二 〇 一 二 年 六 月 本科毕业设计说明书 题 目：基于单片机的图像处理采集系统设 计与实现 学生姓名： 学 院： 系 别： 专 业： 班 级： 指导教师：
摘要 传统的工业级图像处理采集系统大多是由CCD摄像头、图像采集卡和PC机组成，虽已得到了广泛的应用，但是它具有结构复杂，成本高，体积大，功耗大等缺点。随着单片机的迅速发展，开发一种智能控制及智能处理功能的微型图像处理采集系统成为可能，并且也克服了传统图像处理采集系统的诸多缺点。 本设计提出了基于单片机的图像采集系统，该系统主要由四大模块组成：第一个是单片机控制模块，对摄像头进行控制；第二个是摄像头模块，即进行图像拍摄和取图；第三个是Zigbee无线传输模块，功能是将图像传送到上位机；最后是上位机，实现图像显示功能。其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高，使用环境广泛及成本低等。利用Proteus和Keil进行仿真调试，可以看到设计内容的运行结果，验证系统运的行正确及稳定性，并且实现了图像处理采集功能，所以具有一定的实用和参考价值。 关键词：单片机；Proteus；图像采集
Abstract The traditional industrial image processing collection system by CCD camera, mostly image collection card and PC unit into, although already a wide range of applications, but it has the structure is complex, high cost, big volume and shortcomings, such as big power consumption. With the rapid development of the single chip microcomputer, the development of a kind of intelligent control and intelligent processing function of micro image processing collection system possible, and also overcome traditional image processing collection system of many of the faults. This design is put forward based on SCM image acquisition system, the system consists of four modules: the first one is the single chip microcomputer control module, the camera to control; The second is a camera module, the image shoot and take diagram; The third is Zigbee wireless transmission module, the function is will images to PC; Finally the PC, realize image display function. Its advantage is hardware circuit is simple, software perfect function, control system and reliable, high cost performance, use extensive and environment cost low status. Use Proteus and Keil simulation commissioning, can see the operation of the design content, as demonstrated the correct and do the system stability, and realize the image processing collection function, so has certain practical and reference value. Keywords:Single-Chip Microcomputer;Proteus; Image Capture