基于4G无线网络相机485接口的相机运动控制

摘要

随着农业信息化的发展，作物实时监控系统被引入到实际生产中。传统的监控系统大多数需要人工的介入，自动化程度不高；部分采用有线连接方式，布线复杂，实际应用中局限性较大；还有部分采用固定角度的图像获取方案，难以获取完整的植物生长信息。本文对于相机空间移动远程控制提出基于4G无线网络相机485接口的控制方案，着重对基于4G 无线网络相机监控系统的云台控制部分和相机移动控制部分实现进行研究，使得系统能够尽可能多位置、近距离获取作物的生长情况。主要内容包括： （1）基于4G 无线网络相机485接口的步进电机控制部分的设计与实现。本研究对于作物图像的监控采取步进电机+T 型桁架+网络相机+云台的安装方式，下位机采用基于STM32F103构建的步进电机控制器通过KEIL编程来控制步进电机驱动器，从而达到控制步进电机的目的，步进电机控制器与4G无线网络相机485接口通过TTL与485转换模块进行信号转换；上位机软件采用VC++工程实现，通过4 G网络和流媒体平台服务器远程发送控制命令给相机，相机与步进电机控制器通过串口通信，实现对步进电机的远程控制。 （2）作物数字图像远程获取与监控软件的集成与开发。4G网络相机通过4 G网络与流媒体平台服务器相连接，通过对相机云台协议进行实验测定，并且与步进电机的控制自定义协议进行区分，实现基于同一 485 通路的相机运动控制。对网络相机的 SDK开发包基于VC++6.0和MFC进行二次开发，实现数字图像的远程获取和管理；云台的向左、向右旋转控制；步进电机的上、下、左、右、停移动控制。 通过对整个系统的联调与测试，最终能实现远程控制云台的左、右转动和步进电机的上、下、左、右、停运动，能够远程获取作物的实时生长状况，经过多次实验，测得实时控制延时在1秒左右，运动速度可控，在可接受范围内。

目录

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第一章绪论

1. 1研究背景与意义

1. 2国内外发展现状

1. 3研究内容与技术路线

1. 4论文组织结构

第二章系统整体方案

2. 1相机运动控制改进方案的提出

2. 2相机运动控制改进方案功能性需求分析

2. 3相机运动控制改进方案可行性分析

2. 4系统整体设计方案

2. 5系统研究的要点与难点

2. 6本章小结

第三章基于4G网络相机485接口的步进电机控制部分设计

3. 1硬件选型

3. 2步进电机控制方式

3. 3步进电机控制部分软件编程实现

3. 4步进电机控制系统调试

3. 5本章小结

第四章基于4G网络相机的控制模块设计

4. 1硬件设备选择

4. 2相机运动控制系统云台控制部分设计与实现

4. 3作物数字图像远程获取与监控软件的集成与开发

4. 4本章小结

第五章系统调试与分析

5. 1系统整体搭建

5. 2系统测试环境搭建

5. 3系统联调与测试

5. 4系统控制精度分析

5. 5本章小结

第六章总结与展望

6. 1总结

6. 2展望

参考文献

致谢

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