分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验 - Ingenta Connect.PDF

第 33 卷 第 3 期 农 业 工 程 学 报 Vol.33 No.3 182 2017 年 2 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Feb. 2017 分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验 1 2 ※ 1 1 1 1 殷建军 ，张铁民 ，潘春华 ，叶耀文 ，肖克辉 ，肖德琴 （1. 华南农业大学数学与信息学院，广州 510642 ；2. 华南农业大学工程学院，广州 510642 ） 摘 要：针对目前用于农业图像获取的图像传感器节点分辨率偏低、分辨率固定不可调的现状，设计并实现一种分辨率 实时可调的无线图像传感器节点。节点的硬件平台由 ARM 处理器 S3C6410 和 CMOS 图像传感器OV5642 组成，并集成 了WiFi 模块和 4 G 模块。设计了太阳能供电系统为节点供电。采用嵌入式 Linux 搭建节点的软件平台，设计了基于驱动 层和应用层协作、多线程并发的分辨率实时调整算法，并在应用层实现了分辨率实时调整、图像采集、图像压缩和无线 传输等功能。为了验证节点的性能，将节点部署在农田进行了长时间的测试试验。测试结果表明，节点具有 7 种不同的 分辨率，最高可达 500 万像素，更重要的是它在工作过程中可接收远程用户的指令，实时调整分辨率，进而采集不同精 度的农作物图像，并远程传输到服务器端。试验表明所设计的节点可满足用户获取不同精度农业图像的需求。 关键词：机器视觉；图像识别；传感器；分辨率可调；图像传感器节点；CMOS 图像传感器；无线传输；丢包率 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.025 中图分类号：S126 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2017)-03-0182-08 殷建军，张铁民，潘春华，叶耀文，肖克辉，肖德琴. 分辨率实时可调的无线图像传感器节点设计与试验[J]. 农业工程 学报，2017，33(3)：182－189. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.025 Yin Jianjun, Zhang Tiemin, Pan Chunhua, Ye Yaowen, Xiao Kehui, Xiao Deqin. Design and experiment of wireless image sensor node with real-time adjustable resolution[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(3): 182 － 189. (in Chinese with English abstract) doi ： 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.025 在以下 3 个方面的不足：1）节点的图像采集模块一般是 0 引 言  购买市面上的成品摄像头，价格较高。通常用于嵌入式 图像信息具有直观、实时、信息量大、无损的优点[1-2] ， 环境的摄像头模块的单价在 300 元人民币以上，这样的 因而研究人员一般通过采集农作物图像并加以分析来获 价格显然会限制节点在农业上大规模应用。2 ）节点的图