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基于图形压缩技术的视频考勤机的软件设计与实现


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 基于图形压缩技术的视频考勤机的软件设计 与实现 作者:郭楚尘 张立立 张帆 来源:《科技创新与应用》2015 年第 12 期 摘 要:针对传统考勤机出现的代替刷卡、易损坏、可靠性低等诸多问题,提出了一种基 于图像压缩技术的视频考勤机软件系统。该系统图像压缩模块采用 JPEG 硬件压缩编码技术对 静态图像进行压缩,大大的减少了图像存储的空间和图像传输的数据量。USB 传输模块采用 了 USB1.1 传输技术,使用普通的 U 盘就可以方便的读取考勤数据,免去了布线工作,方便安 装。本系统通过实际运行与测试,能够达到设计要求。 关键词:联合图像专家组(JPEG);通用串行总线(USB);图像采集;软件程序 随着 IC 卡技术的发展和成熟,传统的打卡机磁卡考勤机和接触式考勤机被非接触式 IC 卡 考勤机即感应式电子考勤机所替代。虽然当前 IC 卡考勤系统已被很多企业使用,但利用 IC 卡 考勤有其固有的缺陷。例如,某员工可以携带别人的 IC 卡,代替他人打卡,不能达到考勤的 真正目的。之后又研发了一种指纹识别考勤机。但是指纹考勤机对考勤人员要求比较高,比如 皮肤干燥等识别起来就很困难。 鉴于以上考勤设备发展的历程和现状,提出了基于 JPEG 图像压缩技术的视频考勤系统。 本系统采用非接触式 IC 卡进行打卡操作,内置摄像头,打卡时可自动拍摄打卡人员面部的照 片,真正有效的杜绝了员工间代替刷卡的现象。所设计的考勤机为脱机型考勤机,不需要线缆 与电脑连接。考勤数据通过 U 盘传输至考勤管理 PC 中,无需再布线传输数据,进一步方便了 管理。文章只从图像压缩技术和 USB 传输技术方面介绍考勤机的软件设计内容。 1 JPEG 图像压缩技术 图像压缩是指在保证一定的图像质量和满足任务要求的前提下,减少原始图像数据量的处 理过程[3]。图像数据之所以能被压缩,就是因为数据中存在着冗余。图像数据的冗余主要表 现为:图像中相邻像素间的相关性引起的空间冗余;图像序列中不同帧之间存在相关性引起的 时间冗余;不同彩色平面或频谱带的相关性引起的频谱冗余。数据压缩的目的就是通过去除这 些数据冗余来减少表示数据所需的比特数。由于图像数据量的庞大,在存储、传输、处理时非 常困难,因此图像数据的压缩就显得非常重要。 JPEG 是 Joint Photographic Experts Group(联合图像专家小组)的缩写,是第一个国际图 像压缩标准。JPEG 图像压缩算法能够在提供良好的压缩性能的同时,具有比较好的重建质 量,被广泛应用于图像、视频处理领域。人们日常碰到的“.jpeg”、“.jpg”等指代的是图像数据 经压缩编码后在媒体上的封存形式,不能与 JPEG 压缩标准混为一谈。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn JPEG 图像编解码的实现通常有两种方案,一是软件实现,另一种就是使用专用 JPEG 压 缩编码芯片。由于专用 JPEG 压缩编码芯片技术成熟,稳定性好,产品开发周期相对较短,并 且对嵌入式处理器要求不高,可以降低系统成本,因此这种方案在嵌入式系统应用中使用较 多。本系统中使用的就是基于 JPEG 编解码专用芯片的方案。 2 视频考勤机的软件设计 微控制器 C8051F020 是本视频考勤机的控制核心。考勤机的各个模块的功能都通过对 C8051F020 编程实现。初始化程序通过对各个芯片的功能寄存器的设置完成初始化,使考勤机 进入正常工作状态。图像采集 JPEG 压缩程序把摄像

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