基于ARM9的车载视频监控系统终端的设计与实现

发布时间：2017-06-21 06:00

  本文关键词：基于ARM9的车载视频监控系统终端的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：交通运输行业的健康发展是国家经济稳步提升的基础,而公共交通在交通运输行业中占有极其重要的地位。公共交通是否安全、高效运转是影响经济发展的关键因素之一。近年来,针对公交车辆的暴恐事件频繁发生,对人民的生命财产安全造成了巨大损失,也对社会稳定产生了负面影响。随着信息技术的进步,政府部门与公交企业对于客运车辆安全监管方面的需求日益迫切,使用先进的信息技术对营运车辆进行实时监控与管理,实现危急事件的应急处置和事故证据的可靠存储,是推进公共交通安全建设的重要举措。本文提出了一种车载视频监控系统终端的设计方案,并重点针对人机交互模块、通讯模块、定位模块以及录像模块进行设计论述。文章首先介绍了研究背景与现状,课题的目的与意义。接着简要阐述了车载视频监控系统终端的主要功能及硬件系统设计,包括硬件总体设计方案以及业务功能的模块划分,重点对车载环境下的硬盘减震结构设计进行了论述。本文所设计的车载视频监控系统终端从软件业务划分包含两大子系统,分别是公交业务子系统与视频监控业务子系统,其中人机界面设计、定位模块设计、通讯模块设计和视频监控设计是其核心内容,也是本文论述的重点。在核心软件功能模块的设计论述中,首先对人机交互界面进行了设计说明。人机界面作为使用者与终端之间的交流渠道,包括触摸屏输入单元与界面单元。触摸屏输入单元需要处理触摸屏与按键输入的信息,并与软件业务功能联动。界面设计包括各个菜单的层次结构说明,以及各主要业务界面概要设计。其次介绍了通讯模块与定位模块设计方案。通讯模块与定位模块是车载视频监控系统终端整体业务正常运转的基础,本文首先对通讯模块的设计流程进行了说明,包括硬件初始化、数据收发及数据补发流程,并针对多运营商、多型号硬件芯片进行了面向对象操作模型设计。接下来对卫星定位芯片在使用过程中普遍存在的静态和动态漂移问题进行了分析,本文针对漂移问题进行了有针对性的优化算法设计,可以有效改善漂移问题对于定位精度的影响。最后对录像存储模块进行了详细设计论述。车载监控环境下具有上电断电时间随机、存储数据易产生碎片等问题。本章节首先对车载视频监控系统终端的存储设备进行了定制分区和定制文件系统设计,可以完全解决录像数据碎片化的问题,提高读写效率。其次对录像索引及存储数据结构进行设计论述,通过本文数据结构设计可以实现数据的快速检索与高效存储。接下来针对车载视频监控的可靠性进行针对性设计,包括录像双存储功能和录像完整性检测功能。通过本章节的设计论述,可以实现满足车载环境运行条件的录像监控功能,为日常监管与调查取证提供可靠支撑。在本论文的最后完成了车载视频监控系统终端的系统测试与评估。首先对设备进行了专业的三方向振动测试,之后对设备的定位精度进行了静态与动态模拟测试,最后针对设备的录像存储功能进行了实验室与现场试运行测试。经过测试,实验结果全部达到了设计目标要求。本课题所研究的车载视频监控系统终端已经推向市场,目前已在国内数十个城市成熟应用,为公交企业日常监督管理和公安部门针对纠纷、治安、暴恐事件取证提供了重要支撑。
【关键词】：车载终端 视频监控 录像存储 定制文件系统
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6;U492.8
【目录】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 研究背景与现状14-15
• 1.2 课题的目的与意义15-16
• 1.3 本文的主要工作和组织结构16-18
• 第二章 车载视频监控系统终端总体设计18-25
• 2.1 系统结构及功能概述18-20
• 2.2 硬件系统设计概述20-24
• 2.2.1 主控板设计20-21
• 2.2.2 通信板设计21-22
• 2.2.3 硬盘减震结构设计22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 人机交互模块设计25-31
• 3.1 嵌入式平台交互系统概述25
• 3.2 交互模块设计25-28
• 3.2.1 触摸屏驱动模块26-27
• 3.2.2 串口数据处理模块27
• 3.2.3 IAL驱动模块27-28
• 3.3 图形界面设计与实现28-30
• 3.4 本章小结30-31
• 第四章 通讯模块与定位模块设计31-43
• 4.1 通讯模块业务功能概述31-35
• 4.1.1 通讯模块初始化31-32
• 4.1.2 数据收发处理32-34
• 4.1.3 数据结构与算法34-35
• 4.2 面向对象的操作模型35-37
• 4.3 定位模块业务功能概述37-38
• 4.4 漂移优化算法设计38-42
• 4.4.1 漂移现象分析38-39
• 4.4.2 漂移优化处理39-42
• 4.5 本章小结42-43
• 第五章 录像存储模块设计43-62
• 5.1 存储设备分区设计43-46
• 5.1.1 磁盘分区架构设计对比43-44
• 5.1.2 分区数量设计44
• 5.1.3 Fdisk 工具定制编码44-46
• 5.2 文件系统结构设计46-50
• 5.2.1 文件系统选择与设计思路46-47
• 5.2.2 Mkdosfs工具定制编码47-50
• 5.3 录像文件数据结构设计50-53
• 5.3.1 各分区文件分布说明50-51
• 5.3.2 分区索引文件数据结构51-52
• 5.3.3 录像段索引文件数据结构52
• 5.3.4 录像文件数据结构52-53
• 5.4 录像存储流程说明53-55
• 5.5 录像双存储功能设计55
• 5.6 支持公交业务录像类型的存储设计55-60
• 5.6.1 各类型独立存储方案56-57
• 5.6.2 各类型混合存储方案57-60
• 5.7 录像完整性检测功能60-61
• 5.8 本章小结61-62
• 第六章 系统测试与评估62-70
• 6.1 系统测试环境与内容62
• 6.2 系统测试过程与结论62-69
• 6.2.1 硬件振动实验62-65
• 6.2.2 卫星定位功能优化测试65-68
• 6.2.3 录像存储功能68-69
• 6.3 本章小结69-70
• 第七章 总结与展望70-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 附件75

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本文编号：467755