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

输入格式各不相同，没有可以直接匹配图像输入设备的DMA模式，必须要由FPGA或CPLD来协调控制，增加了系统的复杂程度和成本。更主要的是，DMA 方式虽然不占用系统时间，却要占用数据总线，在此期间DSP不能作任何的外部数据或设备操作，对于处理数字信号的绝大多数应用来说，这种调度策略是极不现实的。即使能够勉强实现，必然是可移植性极差，应用上的一点小小改变（比如换一种输入模式）就必须重建整个系统。

嵌入式平台的另一个瓶颈在数据缓存上，无论从存储器的容量或是速度上来比较，嵌入式系统都和PC平台相去甚远。目前，PC平台一般都使用动态存储器（DRAM）来作为内部存储器，比如说普通的SDRAM、DDR SDRAM，还有早期使用过的EDO内存都是动态存储器，它们共同的特点是容量大、工作频率高，价格便宜。DSP芯片由于没有CACHE结构，很少支持DRAM存储器，大多采用SRAM代替。SRAM操作简单，但是容量小，价格高，用来缓存大容量的图像帧数据极不合算。即便是那些支持DRAM存储器的DSP，由于工作频率、工作模式等诸多因素的影响，也不可能用于缓存高速采集的图像数据。

正是基于上述种种原因，市场上极少见到应用于高速图像数据采集和处理的嵌入式设备，而且性能普遍不如同类的PC产品。

为了满足高分辨率图像(1.3M)和实时采集(30F/s)要求，还有一些方案中使用双DSP或是双FPGA加大容量SRAM的设计方法，其中一片DSP或FPGA配合大容量SRAM单独完成采集工作。这些方案虽然能够达到要求，但是成本太高（往往高过同类基于PC的产品），只能应用于某些特殊的高端应用或是科学研究，无法作为消费级产品推广。

实现高速数据采集有两个关键环节：高速灵活可控的数据总线和大容量高速缓存。从上文可以看到，主流的两种实现方法都在其中一个环节遇到了障碍，为此，我们在仔细比较二者优劣的基础上，自行设计出一个带数据CACHE的DDR SDRAM控制器，实现了嵌入式平台上的高速数据采集系统。

实现带数据CACHE的DDR SDRAM控制器

嵌入式平台上难以实现DDR控制器的关键在于缺乏CACHE。我们知道，动态存储器最主要缺点的就是随机读写速度慢，这是由其特殊的内部结构造成的，DDR SDRAM的内部结构如图1所示：

图1 DDR SDRAM内部结构图

可以看到，动态存储器的结构是比较复杂的，它将地址部分分成行地址和列地址两个部分，这样在保持容量不变的条件下减小了数据总线的宽度，有利于减小芯片的尺寸，因此可以实现高密度、大容量的存储功能，但是同时也给操作上带来了麻烦：数据地址需要分两次传送，而且由于内部地址译码的要求，行列地址传送还需要有一定的间隔（CAS latency）。再加上动态存储器充电放电（ACTIVE，PRECHARGE）时间的要求，通常完成一次读（写）操作需要十几个时钟周期，200M变成了十几兆，这样一来效率就非常低下了。

为了解决这个问题，动态存储器提供了突发（BURST）模式或页操作模式：一次读（写）一页或一定长度的连续数据而只需要一次非读写的辅助操作（包括ACTIVE、PRECHARGE和发送地址）。如果一次读写的数据数量大（一页可以达到256字节），平均起来非读写操作的开销就非常小，几乎可以达到一个周期一次读写操作。但是这种做法只适合于连续的数据读写，而实际应用中绝大多数的读写都是随机的单个或几个字节的读写，PC平台是通过CACHE来解决这个问题的。在PC平台上，通常都有大容量的CACHE位于处理器内部或是主机板上，这些CACHE是基于内容寻址的，速度非常快。PC机的内存操作机制是在CACHE中保留经常使用的内容，处理器通常都是在CACHE中寻找需要的内容，如果找到了（称为命中）就直接使用，否则才去内存中读写，并且将这部分内容放入CACHE，用来顶替CACHE中最不常用的内容。事实上，由于PC平台上的CACHE容量非常大，而且有相当成熟的CACHE算法和内存调度算法支持，通常命中率都是很高的，从操作人员的角度来看基本上可以认为内存是全速运行的。

嵌入式平台没有CACHE的支持，直接通过DSP操作动态存储器效率非常低，无法满足高速数据采集的要求。因此，我们使用可编程逻辑器件来实现定制的DDR控制器，同时提供“智能”CACHE和CACHE算法支持，满足高速采集的带宽要求。

要实现CACHE首先要提供高速的存储单元。从成本角度考虑不可能使用昂贵的双口RAM，我们用XPLD5512来附带实现。

XPLDISP5512是LATTICE公司的新一代24万门级的CPLD器件，它的最大的特点是内置了16块多功能模块MFB（Mul-Function Block），它的结构简图如2所示：

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.

.. ... . .. .

图2 ISPXPLD5512内部结构框图

这16块多功能模块可以随意配置成TURE DPRAM，PESUDO DPRAM，SRAM，FIFO，CAM和LOGIC多种模式，图3显示了MFB的使用方法：

图3 ISPXPLD5512的MFB

如果配置成我们所需要的PESUDO DPRAM，每块MFB可以配成2K Byte 的PESUDO DPRAM，16块的话总共就是32Kbyte，完全可以满足我们的要求。而且这块芯片是基于PLD结构的，价格也不贵。

以下是应用到指纹识别设备的高速采集系统，它可以工作在自动采集模式和普通模式下，图4是系统的结构框图：

图4 DSP与DDR数据交互示意图

为了节约成本和简化系统，本设计中使用的是数字CMOS图像传感器，它的

数据输出模式如图5所示：

图5 数字CMOS图像传感器的数据输出格式

传感器输出数据由有效图像数据（图中A的部分）和空白数据（图中Q和P 的部分）组成，这样可以方便的控制输出图像的大小。使用FRAME_V ALID和LINE_V ALID作为使能信号，利用XPLD的逻辑门控（图6中Gating模块）可以轻松的从数据流中提取出有效的图像数据。

图像采集管道在图4中用虚线框出，其逻辑功能表述如下：

·IDPRAM0、IDPRAM1是XPLD内部配置的高速双口RAM，它们和DDR SDRAM共同组成图像采集的大容量高速缓冲：图像数据由传感器输出经过IDPRAM0缓存后以页操作的模式写入DDR SDRAM；当外部处理器需要处理图像数据时，先用页模式将数据从DDR SDRAM中读到IDPRAM1里，然后就可以从IDPRAM1中随机读写数据。由于DDR SDRAM的页模式是操作256字节的数据，因此IDPRAM0和IDPRAM1只需要512字节的大小就可以实现两页轮换，保证采集的实时性。

·采集控制逻辑控制图像的自动采集过程。当系统工作在自动采集模式下时，采集控制逻辑根据传感器输出的行场信号，自动计算地址，将IDPRAM0中的数据准确的写入到DDR中，同时根据处理器端的读取情况，自动更新IDPRAM1中的数据，保证及时满足处理器的需求。

·DDR控制器是系统的核心，它根据采集控制逻辑和处理器端发给的控制命令，配合内部的状态机完成DDR SDRAM的读写操作，并且自动的实现初始

化、定时刷新等其它的特定操作。

当系统工作在普通模式下时，可以通过IDPRAM2完成普通的数据存储和读入功能；指令译码器和地址译码器解析外部处理器发送的控制命令，变更系统的工作模式，发送相应的指令给DDR控制器。

XPLD附带完成I2C控制，设置传感器工作模式，同时还要分担一部分预处理任务。

采集系统性能特点

上述设计的高速图像采集系统工作在自动图像采集模式时的性能优异，DDR SDRAM最高数据吞吐量为250Mword/s，DPRAM最高随机操作速度180Mword/s，在图像分辨率为1280×1024时（130万象素）的采集速率可以达到60F/s，完全可以满足实时采集的需要。

此外，这套系统还具有如下特点：

1．与外部处理器接口的IDPRAM0是高速的双口RAM，具有很强的随机读写能力（180Mbyte/s），相当于一块高速的SRAM，非常方便接口DSP类

型的处理器；

2．采集控制逻辑根据外围处理器的读写情况智能更新IDPRAM0，使得整个缓冲区对外围处理器透明，这块存储区的容量相当于一块大容量的

SDRAM；

3．在自动采集模式下所有的采集工作由XPLD自动完成，图像数据缓存在DDR SDRAM中，整个过程不需要外部处理器参与，不仅减小了核心处

理器的开销，而且使整个采集系统相对独立，可以任意搭配后端处理系

统，提高了系统整体设计的灵活性。

4．系统成本低。整个采集系统由XPLD5512和DDR SDRAM组成，而且XPLD还可以附带完成其它的功能，总体性价比高。

实践证明，本文设计的高速采集系统性能优异，不仅可以满足指纹识别系统对数据采集的要求，也能够为更多其它的高端数据处理系统提供采集功能支持。

办公自动化管理系统的设计与实现

办公自动化管理系统的设计与实现 随着信息化建设的日益深入，无论是政府还是企事业单位，部门之间的信息沟通与协调工作越来越重要。人们迫切需要一个能充分利用网络优势，并可以管理企业的各种重要信息的软件平台，利用该平台快速建立自己的信息网络和办公管理系统。办公自动化系统应运而生。办公自动化系统统称为OA系统，即office automatization system.它利用计算机技术和网络技术，使办公室部分工作逐步信息化，从而形成由办公室人员与办公设备共同构成服务于某种目标的人机信息处理系统。随着网络的发展，办公自动化系统已经成为办公信息化管理的一个重要途径。 在深刻了解OA系统发展的背景和现状后，通过进行可行性研究，明确了开发这样一套管理系统的方向和价值。此系统采用ASP. NET (C#)作为开发工具。采用SQL SERVER 2000开发后台数据库。在数据库的设计上面，根据系统的需要，设计了角色表、用户表、部门表、文档表、员工表、短信表。整体的设计思路上面，整个系统划分为用户登录模块、用户管理模块、部门管理模块、员工管理模块、员工文档管理模块以及内部短信息管理模块。系统管理员能够通过这些模块所提供的功能，完成相关的数据库的操作，最终完成对企业各种信息的管理。

目录 1 引言............................................................................................................................................. １1.1课题背景............................................................................................................................... １1.2国内外研究的现状 .............................................................................................................. １1.3本课题研究的意义 .............................................................................................................. １ 1.4本课题的研究方法 .............................................................................................................. １ 2 可行性研究................................................................................................................................. １2.1技术可行性........................................................................................................................... １2.2经济可行性........................................................................................................................... ２ 2.3操作上的可行性................................................................................................................... ２ 3 系统需求分析............................................................................................................................. ３3.1系统功能需求分析............................................................................................................... ３3.2数据流图............................................................................................................................... ４3.3系统数据库表设计............................................................................................................... ４ 3.3.1角色表（Role） ............................................................................................................ ５ 3.3.2 用户表（User） ........................................................................................................... ５ 3.3.3文档表（Document） ................................................................................................... ５ 3.3.4部门表（Department）................................................................................................. ６ 3.3.5短信表(Message) ........................................................................................................... ６ 3.3.6员工表（Employ） ....................................................................................................... ７4系统功能的设计与实现.............................................................................................................. ８ 4.1系统登录界面的设计........................................................................................................... ８ 4.1.1界面................................................................................................................................ ８ 4.1.2 登录功能的实现........................................................................................................... ９4.2用户管理模块设计 .............................................................................................................. ９ 4.2.1初始化页面功能实现.................................................................................................... ９ 4.2.2 添加用户功能实现................................................................................................... １１4.3部门管理模块设计 .......................................................................................................... １１ 4.3.1 添加部门信息........................................................................................................... １２ 4.3.2 修改部门功能实现................................................................................................... １３ 4.3.3删除部门功能的实现................................................................................................ １４4.4员工管理模块设计........................................................................................................... １５ 4.4.1 添加员工功能实现................................................................................................... １５

人工智能小型动物分类专家系统的设计与实现PPT

小型动物分类专家系统的设计与实现 一、实验目的 通过本实验可使学生能够综合利用C语言(或C++)、面向对象程序设计、数据结构、数据库原理、人工智能、软件工程等课程的相关知识，设计并实现小型动物分类专家系统，培养学生综合运用所学计算机软件知识解决实际问题的能力，为今后从事计算机软件开发及应用打下基础。 二、实验内容 运用下列规则，设计并实现一个小型动物分类专家系统。 规则1： 如果：动物有毛发 则：该动物是哺乳动物 规则2： 如果：动物有奶 则：该单位是哺乳动物 规则3: 如果：该动物有羽毛 则：该动物是鸟 规则4： 如果：动物会飞，且会下蛋 则：该动物是鸟 规则5： 如果：动物吃肉 则：该动物是肉食动物 规则6： 如果：动物有犬齿，且有爪，且眼盯前方 则：该动物是食肉动物 规则7： 如果：动物是哺乳动物，且有蹄 则：该动物是有蹄动物 规则8： 如果：动物是哺乳动物，且是反刍动物 则：该动物是有蹄动物 规则9： 如果：动物是哺乳动物，且是食肉动物，且是黄褐色的，且有暗斑点 则：该动物是豹 规则10： 如果：如果：动物是黄褐色的，且是哺乳动物，且是食肉，且有黑条纹 则：该动物是虎

规则11： 如果：动物有暗斑点，且有长腿，且有长脖子，且是有蹄类 则：该动物是长颈鹿 规则12： 如果：动物有黑条纹，且是有蹄类动物 则：该动物是斑马 规则13： 如果：动物有长腿，且有长脖子，且是黑色的，且是鸟，且不会飞 则：该动物是鸵鸟 规则14： 如果：动物是鸟，且不会飞，且会游泳，且是黑色的 则：该动物是企鹅 规则15： 如果：动物是鸟，且善飞 则：该动物是信天翁 动物分类专家系统由15条规则组成，可以识别七种动物，在15条规则中，共出现 30个概念（也称作事实），共30个事实，每个事实给一个编号，从编号从1到30，在规则对象中我们不存储事实概念，只有该事实的编号，同样规则的结论也是事实概念的编号，事实与规则的数据以常量表示，其结构如下：Char *str{}={"chew_cud","hooves","mammal","forward_eyes","claws", "pointed_teeth","eat_meat","lay_eggs","fly","feathers","ungulate", "carnivore","bird","give_milk","has_hair","fly_well", "black&white_color","can_swim","long_legs","long_neck", "black_stripes","dark_spots","tawny_color","albatross", "penguin","ostrich","zebra","giraffe","tiger","cheetah","\0"} 程序有编号序列的方式表达了产生式规则，如资料中规则15，如果动物是鸟，且善飞，则该动物是信天翁。相应的规则数组第七条是{16，13，0，0，0，0}，第十三个是“bird”（鸟），如果事实成立，询问使用者下一个事实，第十六个“fly_well”（善飞），如果也成立，则查找结论断言编号数组{30,29,28, 27,26,25,24,3,3,13,12,12,11,11,0}中第七个“24”，这里24对应事实数组中的“albatross”（信天翁）。 上述就是程序的推理过程，也是程序中的重点，该部分是由规则类（类rul e）中的Query方法实现。 三、实验原理 一个基于规则专家系统的完整结构示于图1。其中，知识库、推理机和工作存储器是构成专家系统的核心。系统的主要部分是知识库和推理引擎。知识库由谓词演算事实和有关讨论主题的规则构成。推理引擎由所有操纵知识库来演绎用户要求的信息的过程构成－如消解、前向链或反向链。用户接口可能包括某种自然语言处理系统，它允许用户用一个有限的自然语言形式与系统交互；也可能用带有菜单的图形接口界面。解释子系统分析被系统执行的推理结构，并把它解释给用户。

网络课程设计--办公自动化系统的设计与实现

网络课程设计--办公自动化系统的设计与实现

软件生产实习报告书 办公自动化系统的设计与实现 学号：0905010422 姓名：常勇 指导老师：姜磊 完成日期：2013年3月15日

目录 第一章前言---------------------------------------------------1 第二章可行性分析-------------------------------------------1 1、社会可行性分析---------------------------------------------1 2、使用可行性分析---------------------------------------------1 第三章系统分析----------------------------------------------1 1、性能需求------------------------------------------------1 2、功能需求------------------------------------------------2 3、用户需求------------------------------------------------------2 第四章系统总体设计-----------------------------------------2 1、功能描述------------------------------------------------2 2、系统操作流程图-----------------------------------------3 第五章系统详细设计

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。

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

小型局域网以及企业局域网办公系统的设计与实现

课程设计说明书 院（部）：信息与电气工程学院 课程名称：某信息中心局域网系统设计专业：通信工程 班级：通信112 姓名： 学号： 指导教师： 完成时间：2014年1月

摘要 21世纪是一个以网络为基础的信息时代。作为计算机技术和通信技术相结合的产物，计算机网络在这个时代发挥着它不可估量的作用，对人们的工作、生活和思维方式都产生着重要的影响。随着网络的逐步普及，局域网是一种小范围内的网络，是网络的组成细胞一个网络有时就是由大大小小的局域网互连而成的，人们在工作与生活中，经常使用的是局域网例如，在一个办公室里组建一个可以资源共享的小型办公无线局域本组网主要完成对一般公司信息中心的网络的组网，布线及解决方案。主要介绍了一般公司信息中心的网络拓扑图，所要完成的是组网的整个过程。重点的说明了局域网的设计思想、解决方案以及对于局域网的管理。 【关键词】：信息中心局域网 IP分配拓扑图

目录 摘要 (2) 1、需求分析 (4) 1.信息中心网络特点与要求 (4) 1.2某信息中心网络的发展背景 (4) 2、网络技术选择 (4) 3. 网络结构设计 (5) 3.1内部局域网结构设计 (5) 3.2服务器的配置 (7) 3.3外网的网络结构 (10) 4. 设计拓扑图及结果 (12) 5.网络布局和综合布线 (13) 5.1网络布局的具体实施要求 (13) 致谢 (17)

1、需求分析 1.信息中心网络特点与要求 网络是支撑信息中心各种业务的基础设施，局域网通常规模较小，结构相对简单，性能各有不同，需考虑信息中心内数据流量的预期增长来设计信息中心对可靠性和有效性的需求；有些信息中心网络技术人员较少，因而对网络的依赖性很高，要求网络尽可能可靠、简单易用，降低网络的使用和维护成本、提高产品的性价比就显得很重要。基于以上特点，应遵循下列设计原则：1.先进技术与简单易用有效结合。 2.能根据信息中心业务发展有升级扩展的空间。3.可靠性高。4.设计的网络满足实际需求。在实际应用中大部分的信息中心只用到了局域网的20%的功能，因此如果设计精简而又功能满足实际需求的产品不但可以大大降低信息中心在局域网的运营成本，而且还能够提高整个局域网系统的稳定性和易维护性；有利于信息中心管理效率。 1.2某信息中心网络的发展背景 随着计算机网络的发展，计算机在实际工作中应用越来越深入，信息中心与信息中心之间、信息中心内部之间的信息媒体之间的相互交换和共享的要求日益突出；需要使信息中心内部间真正做到高效的信息交换、资源的共享，为信息中心内部人员提供准确、可靠、快捷的各种生产数据和信息，充分发挥信息中心的计算机设备的功能；降低运作及管理成本,因此很有必要建立信息中心内部局域网。局域网要求建设基于TCP/IP协议和WWW技术规范的信息中心内部非公开的信息管理和交换平台，该平台以WEB为核心，集成WEB、文件共享、信息资源管理等服务功能，实现公司员工在不同地域对内部网的访问。 2、网络技术选择 在各种局域网技术中，以太网以其造价低、技术成熟、产品丰富、可靠性高、可扩展性好、传输介质丰富和易于管理等有点而成为建设局域网的主流技术；以太网使用

人工智能小型专家系统的设计与实现解读

人工智能技术基础实验报告 指导老师：朱力 任课教师：张勇

实验三小型专家系统设计与实现 一、实验目的 （1）增加学生对人工智能课程的兴趣； （2）使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言； （3）使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握，并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。 二、实验要求 （1）用产生式规则作为知识表示，用产生系统实现该专家系统。 （2）可使用本实验指导书中给出的示例程序，此时只需理解该程序，并增加自己感兴趣的修改即可；也可以参考该程序，然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。 （3）程序运行时，应能在屏幕上显示程序运行结果。 三、实验环境 在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。 四、实验内容 建造一个小型专家系统（如分类、诊断、预测等类型），具体应用领域由学生自选，具体系统名称由学生自定。 五、实验步骤 1、专家系统： 1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容： 1．用户界面：可采用菜单方式或问答方式。

2．知识库（规则库）：存放产生式规则，库中的规则可以增删。 3．数据库：用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中 间事实。 4．推理机：如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制，建议 用正向推理。 5．知识库中的规则可以随意增减。 1.2推理策略 推理策略包括：正向（数据驱动），反向（目标驱动），双向 2、动物分类实验规则集 （1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。 （2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。 （3）若某动物有羽毛，则它是鸟。 （4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 （5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。（6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 （7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 （8）若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。 （9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 （10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是猎豹。 （11）若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 （12）若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 （13）若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。

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：

XXX知识库专家系统

知识库专家系统 一、产品聚焦：知识创造未来 1、助力于汇集群体智慧 2、助力于提高知识收集参与热情 3、助力于提高知识点实用化水平 4、助力于降低培训成本，提升服务效率 5、助力于为各种服务渠道机器人提供支撑 二、产品简介 该产品采用一流的体系架构，先进的检索技术，深度融合电力行业的专业知识应用，以使用者便捷的应用为导向，形成知识从收集、分类、推荐、共享、检索、更新、删除全生命周期的知识管理体系。是95598座席人员、业务人员、管理人员工作不可或缺的工具，是相关人员培训和学习的得力帮手，是智能机器人的后台支撑。 三、产品特点 ■信息全面、与营销业务无缝融合 信息覆盖供电企业的各个领域，专业全面，实现与营销业务应用系统数据集成与业务协作，充分实现数据共享与工作协同。 ■技术先进、使用便捷 采用B/A/S多层分布式体系结构和Lucene全文检索引擎技术，提供先进的搜索算法，创建高效的企业级海量数据搜索引擎。 ■地图式知识管理、智能化知识推理 支持使用者自行设定板块知识结构地图或者不同岗位设置知识岗位地图，可自定义知识推理模型，实现知识应用智能化。 ■强大的知识分类，高速的知识共享交流 依托深厚的电力营销业务行业应用背景，合理进行知识分类，贴近使用者的思维习惯，形成知识收集、知识更新、知识推荐、知识共享、知识交流于一体的知识管理体系，支持多种文档格式相同的展现方式。 ■流程化、规范化、制度化管理 采用流程化的知识管理流程，规范化的知识结构设计，创新的积分激励策略，形成一套知识收集覆盖面广而又精准高效、知识分类科学合理、知识应用方便快捷的制度化知识管理体系。 四、应用效果

说明：通过知识门户，根据知识分类、知识关键字全文检索快速搜索定位知识；快速获取热点知识，最新知识；可对知识进行评价和回复，可提出知识诉求。 说明：通过统一全文检索浏览界面，按关键字对知识进行全文检索，并按知识更新先后顺序、知识热点先后顺序排序展示。 五、产品功能

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：

(完整word版)基于JAVA的OA办公系统的设计与实现开题报告

毕业论文 (设计) 开题报告 姓名：学号： 专业：所在院系： 毕业设计(论文)题目：基于JAVA的OA办公系统的设计与实现 (开题报告包含以下几个方面的内容：一、研究的背景和意义；二、文献综述； 三、研究的主要内容和方法；四、主要参考文献；五、研究进度。) （注：“正文”小四号宋体，1.25倍行间距，“一级标题”小四号黑体，单独一行，如“一、研究的背景和意义”） 一、研究的背景和意义 背景：对于一个企业，高效的管理和严谨的制度是至关重要的，而管理者对员工的管理是一件非常繁琐的事情，比如说，每天监督和记录员工的上下班情况，审批员工的假期申请，查看员工的工作进度并下达新的任务计划等，每天处理这些事情占用了管理者相当多的时间。另外员工也需要查看自己的任务情况、考情情况以及薪资状况，如果仅仅靠询问管理人员，就太过于麻烦。这样的工作状态大大降低了公司的业绩和工作效率。所以设计一个便于企业管理者管理并方便企业员工使用的OA办公软件系统是十分必要的。 意义：OA办公软件系统涉及到企业的方方面面，企业内部上至领导下至普通员工都需要用到该办公系统，该系统可以帮助企业领导及内部员工解决很多繁琐而又复杂的事情，大大提高了公司的内部人员的工作效率，因此OA办公软件系统将是一款企业非常需要并重视的软件系统。 二、文献综述 随着经济的发展我国经济形式日趋多样，在我国经济体制中中小企业是我国目前经济体中的主要组成部分，起着重要的作用，我国中小企业具有企业数量多，分布面广，体制灵活以及管理水平低等特点。在中小企业的信息化发展中，OA系统广为当前企业所采用。 1．OA系统的现状 目前有很多可供选择的OA系统，系统的基本功能都较为相似，主要以常见的办公功能为主。目前OA系统在基本功能的基础之上有很大的扩展，使得OA系统大多功能复杂，界面繁琐，计算机不熟悉的用户使用起来较为困难。由于中小企业在人员和资金两方面较薄弱，因此OA系统在功能上不能适应中小企业的需求，一定程度上影响了中小企业对于OA系统的使用。 2．中小型企业对于OA系统的需求分析 中小企业对于OA系统的选择一般有如下需求：（1）成本要求尽可能的低。（2）要求只要能接入互联网就能使用系统。（3）对于通过系统传递的信息要求有一定的保密性。（5）功能方面的要求实现公司管理者的便捷管理和员工的日常基本操作。 通过对中小企业对于OA系统需求的分析可以看出，中小型企业对于OA系统的需求主要以基础功能为主，而目前可选择的OA系统多过于复杂，因此造成了中小企

办公自动化管理系统详细设计说明书

1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3定义 (3) 1.4参考资料 (3) 2程序系统的结构 (4) 3程序1登录功能设计说明 (5) 3.1程序描述 (5) 3.2功能 (5) 3.3性能 (5) 3.4输入项 (6) 3.5输出项 (6) 3.6算法 (6) 3.7流程逻辑 (8) 3.8接口 (8) 3.9存储分配 (8) 3.10注释设计 (9) 3.11限制条件 (9) 3.12测试计划 (9) 3.13尚未解决的问题 (9) 4.程序2主页设计说明 (9) 4.1程序描述 (9) 4.2功能 (9) 4.3性能 (10) 4.4输入项 (10) 4.5输出项 (10) 4.6流程逻辑 (10) 4.7接口 (11) 4.8存储分配 (11) 4.9注释设计 (12) 4.10限制条件 (12) 4.11测试计划 (12) 4.12尚未解决的问题 (12) 5程序3日程管理设计说明 (12) 5.1程序描述 (12) 5.2功能 (13) 5.3性能 (13) 5.4输入项 (13) 5.5输出项 (13) 5.6算法 (14) 5.7流程逻辑 (14)

5.8接口 (15) 5.9存储分配 (15) 5.10注释设计 (16) 5.11限制条件 (16) 5.12测试计划 (16) 5.13尚未解决的问题 (17) 6程序4系统管理设计说明 (17) 6.1程序描述 (17) 6.2功能 (17) 6.3性能 (18) 6.4输入项 (18) 6.5输出项 (18) 6.6算法 (19) 6.7流程逻辑 (22) 6.8接口 (24) 6.9存储分配 (24) 6.10注释设计 (25) 6.11限制条件 (25) 6.12测试计划 (26) 6.13尚未解决的问题 (26)

办公自动化系统的设计与实现

办公自动化系统的设计与实现 【摘要】对于如今快速发展的社会来说，传统的办公系统已经不能满足人们的要求。越来越需要各种大量丰富信息的现在，出现了一种新的高效的办公系统――办公自动化。办公的自动化也是管理自动化的一种重大的标志，它属于管理层方面的进步和发展。面向的客户有各种高校及企业等等，对于现代化的目前是极其重要的一环。本文主要对办公自动化系统的如何设计较为优良方面和具体实现其高效自动化方面进行了浅淡。 【关键词】办公自动化办公设计高效管理 随着网络越来越普及的现今，电子商务也有了极大的发展，我国的办公自动化技术也取得了极大的进步与迎来了新时期。对于如今快速发展的社会来说，传统的办公系统已经不能满足人们的要求。越来越需要各种大量丰富信息的现在，出现了一种新的高效的办公系统――办公自动化。办公的自动化也是管理自动化的一种重大的标志，它属于管理层方面的进步和发展。办公自动化离不开网络技术，我们通过使用一些计算机的设备和功能，例如网络邮件、语音传真、多媒体网络等等，从而实现办公自动化。但如何设计及实现高效自动化，需要一定的探索。

一、办公自动化现状与弊端 在网络进入这个时代，办公自动化被提出来后，市场上便出现了许许多多各种各样的办公自动化产品，这些产品都对我国的自动化领域做出了极大贡献。每个产品都有其自身的优势，但同时来说，应用增加了，也随之带来了许多逐渐浮出的问题。大部分的产品都变为了一个相对独立的系统，这是一个问题。不管是什么样的工作单位，都需要与外界相接，扩大了解面与大量接触信息总是必要的，这是一个重要的不可或缺的功能。其次，由于产品不是为某一个单位具体定制的，所以会有许多地方不能满足客户，如此就需要对产品进行第二次的开发。但由于知识产权的保护，所以进行第二次开发的空间是极其被限制的。随着计算机技术的发展，对于自动化的要求也越来越高，如何设计、实现自动化的高效能是一个重要问题。 二、关于自动化系统的设计方面 （一）选择好系统的结构 在一个系统的设计开发之中，最关键的一点，就是选择好系统的结构。不同的系统所需要的结构和体系都是不一样的，尤其是对那些比较复杂的系统来说，没有设计出一个合适的结构便不可能会成功。在目前的办公自动化系统的开发之中，有两种主要的结构，是根据终端来决定的。第一种结构是B/S结构，也就是浏览器/服务器结构，这种结构主要的

OA系统详细设计说明书

O A系统详细设计说明书 作者： 完成日期： 签收人： 签收日期： 目录 1引言 ............................................................................................. 错误!未指定书签。 2程序系统的结构 ......................................................................... 错误!未指定书签。 3数据库设计 ................................................................................. 错误!未指定书签。 4公文管理设计说明 ..................................................................... 错误!未指定书签。 5会议管理设计说明 ..................................................................... 错误!未指定书签。

6用车管理设计说明 ..................................................................... 错误!未指定书签。7消息管理设计说明 ..................................................................... 错误!未指定书签。8个人事务管理设计说明 ............................................................. 错误!未指定书签。

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