校園風(fēng)景采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

楊子天　邵宇

摘要：隨著近年來嵌入式行業(yè)高速發(fā)展，基于地理位置信息的地圖技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。2007年5月30日，google公司推出了街景地圖，顛覆了很多人對于傳統(tǒng)地圖行業(yè)的認(rèn)識，相比于傳統(tǒng)地圖，街景地圖可以人們提供更加真實的信息服務(wù)，充分展示地區(qū)的地理文化特征。結(jié)合目前高校文化建設(shè)的過程，我們可以將街景地圖應(yīng)用到其中，不僅能夠提供傳統(tǒng)的地圖服務(wù)，還能夠展示所在位置的全景圖，充分展示大學(xué)生生活的美好場景。

關(guān)鍵詞：嵌入式；街景；校園文化；多媒體

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）31-7341-03

Abstract： As the embedded industry rapid development in recent years， based on the geographic location information of map technology has been widely concerned. On May 30， 2007， Google introduced a street view， overturned a lot of people to the understanding of the traditional map industry， compared with the traditional map， a street map can provide more realistic information service， full display area geographical cultural characteristics. Combination of the process of culture construction in colleges and universities， street view can be applied to them， we can not only provide the traditional map service， also can show the location of panorama， show students the beautiful scenes of life.

Key words： embedded industry； street map； cultural characteristics； Multi-Media

谷歌街景（Google Street View）是谷歌地圖的一項特色服務(wù)，由專門的街景車或者自動的攝像頭拍攝，提供水平方向360度以及垂直方向180度的全景，使用者能夠查看所選位置的以及兩旁的景物。街景車攜帶攝影機拍下實時發(fā)生的照片，記錄下有意義的有價值的照片。

目前，國內(nèi)騰訊和百度也提供了類似街景服務(wù)，多家互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)發(fā)力街景地圖，為用戶帶來多種實體感受。在一些地區(qū)安裝拍攝街景所需的固定攝像機，可以通過WEB控制攝像機的方向和焦距，可以采集一些景區(qū)和公共場所的圖像數(shù)據(jù)，然后通過后臺處理之后在騰訊地圖中顯示出來。

2014年8月，谷歌街景走進了北美36所大學(xué)，用戶可以通過谷歌街景造訪不同的大學(xué)感受大學(xué)的文化氛圍，對于學(xué)生和家長們，也能夠直觀的看到你所選的大學(xué)的環(huán)境。

本系統(tǒng)提供一個全新的方式來展示我們的校園風(fēng)景。校園文化的建設(shè)過程中，需要通過現(xiàn)在的多媒體技術(shù)將校園風(fēng)采展現(xiàn)出來。這樣可以在互聯(lián)網(wǎng)中查看到我們美麗的校園風(fēng)景。主要研究街景從拍攝到展示的整個過程。系統(tǒng)分為兩大塊，第一塊是采集車，采用ARM9設(shè)備控制控制采集的行走軌跡，同時通過攝像頭拍攝圖片，然后將圖片通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將圖片上傳到服務(wù)器。第二塊是服務(wù)器端，服務(wù)器端接受來自采集車的圖片，然后將采集到的顯示出來。

1 智能攝像車的設(shè)計

使用TQ2410開發(fā)板作為采集車的控制核心。對校園的路況進行實地的考察，繪制一份采集車行走電子軌跡圖。開發(fā)板控制采集車按照預(yù)定的軌跡在校園中行走，同時控制采集車的方向以及采集車的速度。同時，我們還可以通過網(wǎng)絡(luò)控制采集車的方向，在采集車中搭建嵌入式的BOA web server，通過訪問采集車的cgi程序，遙控采集車的方向，更加靈活的控制采集車。

攝像頭采用cmos小型攝像頭，主要是為了方便開發(fā)。預(yù)定攝像頭每15秒進行一次拍攝，通過算法對拍攝的圖像進行判斷和上一張圖片進行對比，對比將相似度超過

50%的圖片丟棄，保持采集到的圖片存在一定的差異性。圖像匹配算法采用基于特征點的Sift圖像相似度方法，通過找到匹配點的個數(shù)來判斷兩幅圖像是否一致，這個算法的好處是對于一個物體，兩個不同角度下得到的照片依然可以找到很多的匹配點。將采集到的圖片存放在image1文件夾中。

小車使用3G網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，使用python開發(fā)一個定時上傳圖片的程序。使用FTP（文件傳輸協(xié)議）進行上傳，雖然WWW已經(jīng)替代了FTP的大部分功能，但是FTP的方便和快速的特性，F(xiàn)TP現(xiàn)在還是有很廣泛的應(yīng)用。FTP需要服務(wù)器架設(shè)FTP服務(wù)器，F(xiàn)TP服務(wù)一般運行在20和21兩個端口。端口20用于在客戶端和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)流，而端口21用于傳輸控制流，并且是命令通向FTP服務(wù)器的進口。

查看image1文件夾中的圖片，將image1文件夾中的圖片移到image2文件夾中，上傳image2中的圖片，上傳成功之后刪除image2中的圖片。

我們提供了“點贊”功能，用戶可以在瀏覽時，對采集到的圖像進行評價。對評價的數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)分析，并結(jié)合圖像的內(nèi)容，得到用戶關(guān)注的焦點，并提取出相關(guān)有用的信息，為高校文化建設(shè)提供一些輔助資源。

3 系統(tǒng)總結(jié)

系統(tǒng)一共有兩大塊，可以分為四個部分，采集車控制，圖片采集，圖片上傳，圖片顯示?；竟δ芏家呀?jīng)實現(xiàn)，用戶可以通過瀏覽器查看采集到的圖像。本系統(tǒng)采用模塊化集成的設(shè)計方案，降低模塊之間的依賴性，使得該系統(tǒng)具有高度的拓展性，在未來的發(fā)展過程中，可以分模塊不斷進行改善。

由于嵌入式設(shè)備硬件的限制，本項目并沒有做的很完美，在很多方面還可以改進這個項目的功能。

采用更加智能化的采集車，可以做到跨障礙，判斷路障選擇路徑。在智能車領(lǐng)域也可以采用飛思卡爾的智能車芯片，使用現(xiàn)在的完善的技術(shù)的更好的提高效率。

在攝像頭采集方面還有很多值得研究的內(nèi)容，目前索尼公司的嵌入式攝像技術(shù)走在行業(yè)的領(lǐng)先地位，為多家手機終端制造商提供解決方案。我們可以采用高清的攝像頭，并優(yōu)化圖片采集算法，提高成像效果。

提供多終端顯示校園風(fēng)景，制作多平臺展示app，可以在手機，平板等嵌入式設(shè)備上查看。充分展示校園文化。

4 前景展望

類似街景的服務(wù)在未來的應(yīng)用還是很廣泛的，在多個領(lǐng)域有將發(fā)揮重要的作用。

隨著嵌入式設(shè)備硬件的進一步發(fā)展，結(jié)合移動GIS與其他的領(lǐng)域的結(jié)合，對街景的影像數(shù)據(jù)處理，建立街景影像數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)二維導(dǎo)航與二維數(shù)據(jù)庫的結(jié)合，360度實景展現(xiàn)目標(biāo)地點，給予用戶最直觀、準(zhǔn)確的視覺參考，從根本上解決了用戶使用傳統(tǒng)地圖時對地點最后100米模糊的問題，為提供車輛路徑導(dǎo)航，模擬導(dǎo)航，以及實時導(dǎo)航提供了基礎(chǔ)。

街景的發(fā)展還可以促進了虛擬旅游，用戶可以實現(xiàn)不出家門觀看各個景點的風(fēng)景。

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