加速传感器在手机中的应用及其摄像头替代技术研究

摘要

随着现代通信技术、数字信号处理技术、多媒体技术和大规模集成电路的发展，手机已经从最初的通信工具发展成为集成了摄像、传感、娱乐、短距离无线通信等功能的强大嵌入式设备。
　　部分高端手机通过增加加速度传感器芯片，可以检测到手机的摇动事件，从而实现多种应用。但是因为加速度传感器芯片需要增加额外的硬件成本，所以一些中低端手机舍弃这些应用；同时，摄像头已经成为当前手机的基本配置，因此，本论文进一步研究加速度传感器的摄像头替代方案，通过对摄像头的数据采样，编码，进行图像比较，从而判断出手机的摇动状态，取代加速度传感器实现相同的应用。
　　本研究首先分别深入介绍了加速度传感器工作原理以及在手机中的具体设计及应用；进而，选择目前主流的MTK6252平台搭建系统，研究基于手机摄像头的加速度传感器替代方案。通过AEC采样数据判别手机摇动事件，实现相关应用。然后进一步进行理论研究，研究了目前主流的两种视频检测方法背景差分法和帧间差分的基本原理与不足，提出了改进的自适应三帧差分运动目标检测算法。从而优化了整个系统。
　　实验证明，本系统在低阶手机中可以达到预期效果，通过CAMERA实现G-SENSOR的部分应用，实现类似功能从而节省了硬件成本。对大多数低端移动终端产品具有较好的通用性和借鉴意义。

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缩略语表

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究内容与主要成果

1.3 增强现实技术在手机中的应用

1.4 论文的结构

第二章 基于加速度传感器的手机应用技术研究

2.1 人机交互模型

2.2 加速度传感器的历史

2.3 加速度传感器分类

2.4 MMA7660FC介绍

2.5加速度传感器在MTK平台的硬件设计

2.6基于硬件加速度传感器的MTK平台软件设计

2.7本章小结

第三章 手机摄像头取代加速传感器的设计与实现

3.1 系统的硬件实现

3.2 MTK平台的软件架构

3.3 系统的搭建与实现

3.4 摄像头替代加速度传感器的软件实现

3.5 本章小结

第四章 基于摄像头的手机运动感应技术方案优化

4.1 图像匹配和图像跟踪理论

4.2 模拟加速度传感器的步骤

4.3 基于图像特征提取的手机运动识别

4.4 测试数据和实验结果

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 主要结论

5.2 研究展望

参考文献

附 录

致谢

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