基于FPGA的智能小车远程监控系统设计

"基于FPGA的智能小车系统，利用Elasticsearch Java API处理图像数据" 本文档主要讨论了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的智能小车系统，该系统允许本地计算机通过互联网对远程环境进行监控和控制。智能小车是一种能够在各种特殊环境下工作的行走机器人，它可以适应不同的条件，如温度、湿度、磁场辐射等，并执行人类无法完成的任务。论文作者芮晴波在导师赵不贿的指导下，研究了如何构建这样一个系统，并着重于FPGA中的智能小车远程监控方案。 系统的核心是遥控小车，它配备有摄像头用于图像采集，以及红外测温仪用于环境和目标温度检测。通过网络，用户可以远程控制小车运行，获取现场的温度和图像信息，实现远程监控。这一技术对于科学研究、未知领域的探索以及远程监控应用具有重要意义。 论文中，作者首先分析了智能小车的功能需求，设计了相应的硬件系统，并在FPGA上构建了一个基于Nios II的嵌入式系统。该系统包含了SPI、串行口、以太网接口模块和相应的驱动程序，以及多种存储器。为了实现操作系统，作者移植了嵌入式Linux（IJCLinux），并配置了Web服务器，编写了CGI程序，设计了动态网页。此外，还使用DSPBuilder在Matlab中对行车道检测系统进行了仿真。 论文详细探讨了图像处理方面，特别是Sobel算子的应用。Sobel算子是一种边缘检测算法，它通过计算图像中像素的梯度来识别图像边缘，不同于简单的像素差分方法。在DSPBuilder中设计的行车道检测模块，以及在Matlab中的仿真，为图像处理提供了有效的工具。 同时，作者编写了图像采集、温度测量以及小车运动控制的程序，并对整个系统进行了调试，确保可以通过互联网实现远程监控功能。红外测温模块和数码相机模块的软件编程，使得小车能够实时获取环境信息并作出响应。 关键词：FPGA、智能小车、远程监控、行车道检测、Sobel算子、DSPBuilder。 这个基于FPGA的智能小车系统结合了嵌入式技术、图像处理和远程通信，展示了在自动化和物联网领域的创新应用。通过Java API与Elasticsearch的交互，可以进一步优化数据管理和分析，例如处理和存储来自智能小车的图像和温度数据，提高系统的数据处理能力和智能化水平。