玉米作物图像的远程采集

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1、HEBEIUNIVERSITY密级：分类号：学校代码：10075学号：43011210005硕士学位论文玉米作物图像的远程采集学位申请人：范士勇指导教师：田学东教授企业导师：陈亮高级工程师学位类别：工程硕士专业领域：计算机技术授予单位：河北大学完成日期：二〇一五年五月ClassifiedIndex：CODE：10075U.D.C：NO：43011210005ADissertationfortheDegreeofMasterRemoteImageAcquisitionofMaizeCropCandidate:Fan

2、ShiyongSupervisor:Prof.TianXuedongAdvisorinEnterprise:SE.HaoZhisongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ComputerTechnologyUniversity:HebeiUniversityDateofAccomplishment:May，20152声明24摘要摘要作物图像采集是进行作物长势监测的基础和重要环节，但由于农田地域广阔、基础设施匮乏，使得作物图像采集设备的电力供应

3、和数据传输变得困难。为解决上述问题，本文设计了一个玉米作物图像远程采集系统，该系统采用太阳能供电，以ARM嵌入式系统为运行平台，使用GPRS进行数据传输，能够适应偏远农田的图像采集需求。具体研究内容如下：1.远程端采集装置的设计。通过对处理器、摄像机、太阳能电池板、蓄电池、GPRS数据传输单元等器件进行选型，构建节能远程端采集装置。降低硬件系统功耗的措施包括：①选择具有多种电源模式的处理器，在无任务时处理器可以进入低功耗状态；②设计了电源管理模块，在无任务时切断对摄像机和DTU（GRPSDataTransmitU

4、nit，数据传输单元）等外部设备的电源供应。2.通信规约的设计。为实现服务端软件和远程端采集器之间的数据通讯，设计了专用通信规约，用于实现采集状态的查询、图像采集分辨率的设置、图像压缩等级、图像采集计划的设置等功能。3.系统软件的设计。按照软件工程的基本要求，对系统软件进行了需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试。解决了多线程并发访问共享资源、计划任务的时间点命中判断、降低GPRS数据传输流量等关键问题。实验表明，本文设计的玉米作物远程图像采集系统可以以较低的平均功耗、较少的时间，完成玉米作物图像的远程采集与传

5、输。关键词远程图像采集玉米作物低功耗嵌入式系统GPRSIAbstractAbstractCropimageacquisitionisthebasisofcropgrowthmonitoring.However,thepowersupplyanddatatransmissionisdifficultbecauseofvastfarmlandareaandbasicfacilitiesabsence.Asolarpoweredremotemaizecropimageacquisitionsystemwasdesign

6、edtosolvetheseproblemsinthispaper.ItisbasedonARMembeddedsystemandtransmitdatawithGPRS.Theresearchworkisasfollowing:1.Thedesignoftheimageacquisitiondevicewhichworkingatremotepeer.Throughtypeselectionofprocessor,camera,solarpanel,battery,DTU(GRPSDataTransmitUni

7、t)etc.,tobuildsolarremoteacquisitiondevice.Measuresofloweringthehardware’spowerdissipationis:Thefirst,choosetheprocessorwiththemultiplepowermode,sothatprocessorcouldbelow-powerconditionwhenitisidle.Thesecond,designapowermanagementdevicetoswitchthepowersupplyo

8、fcameraandDTU.2.Thedesignofthecommunicationprotocol.Inordertocarryoutthecommunicationbetweenserversoftwareandremoteacquisitiondevice,thespecialprotocolisdesignedtoimplementallthefunctions