多功能汽车安全监视系统的设计与实现

摘要

随着汽车数量的逐年递增，汽车被盗问题也日益严重，盗窃手段的多样化和专业化严重挑战着汽车的安全防护装置。本文提出了一种多功能汽车安全监视系统，设计了基于振动检测和彩信报警的防盗功能，并且一改传统报警器被动服务的特点，能够主动记录汽车周围的异常情况，具有较高的实际应用价值。 首先，本文提出了一种多功能汽车监视系统的方案。该方案能够依靠振动检测对拖车、偷盗轮胎和砸车玻璃等特殊的盗窃行为进行准确的判断，利用多个摄像头采集的图像拼接成一副大视角的现场图片，结合GPS电子地图信息，以彩信的形式向车主报警；还能够主动检测汽车周围的异常情况，记录下必要的视频信息。 其次，本文实现了振动检测功能、图像拼接功能以及彩信发送功能。硬件设计包括MSP430单片机、振动检测模块、彩信模块、GPS接收机模块的外围电路设计；软件设计包括单片机对振动检测信号的采集及判断，Linux系统下双摄像头图像的采集和拼接，以及彩信发送的实现。 最后通过搭建实物模型，对多功能汽车监视系统进行功能和性能验证。实验结果表明系统能够完整的实现振动检测防盗报警功能。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2国内外研究发展现状

1.3本论文研究背景及其意义

1.4本论文研究内容及结构安排

2系统设计

2.1系统各部分实物介绍

2.1.1嵌入式主控制板

2.1.2扩展功能电路板

2.1.3双摄像头图像采集系统

2.1.4多普勒微波传感器

2.2系统各部分功能介绍

2.2.1振动检测功能

2.2.2图像采集及拼接功能

2.2.3电子地图与GPS定位功能

2.2.4彩信报警功能

2.2.5多普勒微波测量功能

2.3本章小结

3振动检测功能的设计与实现

3.1振动检测原理

3.2芯片选型

3.2.1振动检测芯片

3.2.2 MSP430F1x系列单片机

3.3电路设计

3.3.1电源设计

3.3.2加速度计调理电路设计

3.3.3 MSP430F149电路设计

3.4 MSP430振动检测软件实现

3.4.1开发环境

3.4.2软件实现

3.5本章小结

4图像拼接功能的设计与实现

4.1 Linux开发环境

4.1.1 VI编辑器

4.1.2 GCC编译器及Makefile

4.1.3可视化人机界面设计

4.2位图基本知识

4.2.1数字图像基本概念

4.2.2位图结构

4.3图像采集及预处理

4.3.1 V4L

4.3.2图像灰度化

4.3.3图像预处理流程图

4.3.4图像预处理效果图

4.4图像配准

4.4.1图像配准方法

4.4.2配准方法的选择及其实现

4.5图像融合

4.5.1平均值法

4.5.2加权系数法

4.5.3拼接效果图

4.6图像拼接总体软件设计流程图

4.7本章小结

5 GPS定位与彩信报警功能的设计与实现

5.1 GPS定位功能及其实现

5.1.1 GPS简介

5.1.2 GPS接收机模块及硬件电路图

5.1.3 GPS定位

5.2彩信发送的实现

5.2.1彩信报警模块及硬件电路设计图

5.2.2 AT指令

5.2.3 Xmodem协议

5.2.4彩信发送的实现

5.2.5彩信发送效果图

5.3本章小结

6系统调试

6.1分块功能验证

6.1.1振动检测功能验证

6.1.2图像拼接功能验证

6.1.3 GPS定位功能及彩信功能验证

6.2整体功能测试验证

6.3本章小结

7总结与展望

致 谢

参考文献