1、GPRS无线图像传输系统汇报人 付麦霞,信息科学与工程学院2008年10月,河南工业大学校级科研基金项目,汇报的主要内容,项目的研究意义项目的研究目标项目的研究内容和研究结果（重点）项目运用的关键技术，解决的关键问题项目的创新点项目的经济和社会效益分析项目经费使用情况项目研究成果（发表论文）,项目的研究意义,本课题研究一种新的无线图像传输方式-基于GPRS的无线图像传输。使用GPRS技术，不仅提高了图像传输性能，而且大大降低了系统的建设和运行成本。因此可以使得智能终端广泛应用于各个领域：如电力、环保、水文、气象、交通、市政、金融、远程无线监控等领域，为国家的经济建设服务。,项目的研究目标,通过
2、在已有无线传输平台上增加适当的控制电路和存储电路，改善无线图像传输系统控制的灵活性，使监控中心不仅能够通过终端实时采集监控现场图像，而且能够通过终端查询终端存储的监控现场历史图像。为了减少图像传输时的GPRS流量，研究基于特征的图像处理和压缩算法。图像传输时只传输图像中的动态信息，压缩掉图像中的静态信息（背景信息），在监控中心再将动态信息与静态信息合并成完整的图像，这样就可以大大减少图像传输的GPRS流量。,项目的研究内容和研究结果,硬件,摄象头：C328-7640数字摄像头 图像采集模块：VC312（武汉万德公司）GPRS通信模块：EG-200T（ 深圳）控制机：基于AT89C51单片机研制
3、（重点）USB存储模块：采用西安达泰公司的USB118系列嵌入式U盘读写模块 研制,项目的研究内容和研究结果,控制机 控制机部分的设计在整个终端硬件设计中最为重要，所有其它的功能模块，如GPRS和图像采集、存储模块都由控制机控制。控制机同时还要负责与控制中心的通信。本部分采用两个AT89C51单片机综合完成对终端控制的任务,两个单片机通过一个握手信号及RAM来通信。A机主要任务是通过GPRS与控制中心通信，及通过串口与VC312图像采集卡通信。B机主要任务是完成图像的U盘存储，实现图像的存档功能，以供控制中心的存档图像查询。,项目的研究内容和研究结果,控制机（数据存储器扩展电路）,数据存储器扩
4、展的电路如图所示，RAM选用常用的62256芯片，62256 是32K字节的8位数据宽度的静态RAM，锁存器采用74HC373芯片。在RAM前端加上8位双向总线收发器74245，起到提高总线的驱动能力，而且在62256非选通时起到隔离作用。当单片机访问62256时，先通过P0口输出低8位地址到74373中进行锁存，再通过P2口输出高8位地址，这样就确定了所要访问的地址单元。根据WR和RD控制线，确定是从所选地址单元读数据还是向地址单元中写入数据，数据通过P0口传输。,项目的研究内容和研究结果,控制机（A机和B机握手电路）,因为A机把图像存储和读取任务交给了B机，所以在A机需要图像存储和读取时，
5、有一个A机和B机通信的问题，在本设计中使用了两个握手信号来实现。分别把它们的P3.2和P3.3两个管脚相连，在需要存储图像时，A机就给P3.3一个高电平信号，通知B机存储RAM中的图像；而要读取U盘中的图像时，给P3.2一个高电平信号，并把所要查看的图像序号送到RAM指定的单元里，B机再从此单元中获知要查看的图像序号，再把对应的图像从U盘中读出送入RAM里，以供A机读取。,项目的研究内容和研究结果,基于VC312的图像采集模块设计,基于VC312的图像采集模块硬件电路很简单，因为VC312的串口为TTL电平，只要把它和单片机的串口相接即可。电路图如图所示。,项目的研究内容和研究结果,GPRS通
6、信模块设计,GPRS通信模块的设计是系统设计的核心，这部分要完成图像的无线传输。设计采用GPRS 无线嵌入式 TCP/IP 协议转换器EG-200T,项目的研究内容和研究结果,GPRS通信模块EG-200T,EG-200T指令,项目的研究内容和研究结果,EG-200T与控制机（A机）的接口电路,项目的研究内容和研究结果,USB存储模块设计 由于RAM存储器的容量相对较小，所存信息具有掉电易失性等特点，因此在系统设计中增加了嵌入式U盘存储模块，用于保存图像。这样，系统的存储容量得到大大的提高，同时也保证了数据的安全性。设计中采用西安达泰公司的USB118系列嵌入式U盘读写模块作为接口。,单片机B
7、机和USB118是串口传输数据，而USB118变串口为USB口，和U盘是USB口传输数据。硬件电路的设计非常简单，因为USB118模块的串口是TTL电平，所以无需转换，直接与单片机的串口相连。接口控制命令略。,项目的研究内容和研究结果,软件系统客户端软件：运行于单片机控制中心软件（服务器软件）：运行于PC机,功能： AT指令通信 图像的接收、显示、存储 操作的数据库管理 提供了一个基于特征的图像处理和压缩平台 （用于在PC机上仿真图像处理、图像压缩、图像解压缩）,项目的研究内容和研究结果,监控中心软件,项目的研究内容和研究结果,监控中心软件（图像压缩和处理PC模拟平台）,项目的研究内容和研究结
8、果,客户端软件（运行于单片机）实时拍照子程序定时拍照子程序图像保存子程序图像传输子程序 GPRS内嵌UDP协议栈的缓存区有限，若串口写入速率远高于GPRS传输速率，协议栈将会丢失数据。为保证数据传输的可靠性，必须进行流控制。设计中采用了数据分包法。 该方法将图像文件先打成若干个小数据包，逐个写入串口，由GPRS模块发送。监控中心的服务器端接收完一个数据包后返回应答帧，GPRS模块再发下一个数据包。若超时还未返回应答帧，则重发上一个数据包。此法牺牲了一定时间，但很好地保证了图像传输的可靠性,项目运用的关键技术，解决的关键问题,关键技术 单片机技术 USB技术 数字图像处理技术解决的关键问题 终端
9、采集图像的USB存储和调出 控制中心对终端的主动式控制和操作 基于特征的图像处理和压缩算法,项目的创新点,在原有无线传输系统的基础上，在终端增加了控制系统和存储系统，使监控中心既能够实时从终端获取图像，也能够从终端获取终端存储的历史图像。这是本项目硬件上的创新点。为了减少图像传输的GPRS流量，开发了基于特征的图像处理和压缩算法，使传输的图像比原始图像压缩了60%-70%。,项目的经济和社会效益分析,略,项目经费使用情况,设备费：2000材料费：1000通信费：200论文发表版面费：800差旅费：500其他费用：500总计：其中校基金：4500，自筹：500,项目研究成果（发表论文）,基于FPGA的图像边缘检测器的研究和设计 . 计算机技术与发展. 2009年第3期.,汇报完毕,谢谢!,
