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车载终端与安卓设备实时信息映射技术研究
| 论文题名： | 车载终端与安卓设备实时信息映射技术研究 |
| 关键词： | 车载终端;安卓设备;视觉手势;实时映射技术;操作方式 |
| 摘要： | 安卓移动设备具有丰富的导航、媒体资源和互联网接入能力，因此在车载信息娱乐系统（IVI）中集成安卓移动设备是汽车制造商关注的热点问题。车载终端是IVI的一系列终端设备，通过与移动设备的实时信息映射，可延续用户在汽车中对移动设备的使用，解决了手机屏幕小、IVI更新缓慢且繁琐的问题。进一步地，对IVI的传统触觉操作方式易造成分心驾驶，所以本文提出视觉手势的操作方式。由此本文研究了车载终端与安卓设备之间的屏幕、操作信息的实时映射技术，并在i.MX6平台上进行验证 首先，本文在i.MX6车载信息娱乐平台上搭建嵌入式Linux系统和软件开发环境，并研究了i.MX6平台与安卓设备的USB通信方法。将安卓调试桥源码交叉编译到i.MX6平台上运行，使用端口转发技术将i.MX6本地TCP连接的端口转发到安卓设备的目标端口，实现了i.MX6上的终端设备与安卓设备的USB网络通信。 其次，本文设计了车载终端-安卓设备互联系统。整个系统由链路层、传输层、连接管理层和应用层组成，应用层具有屏幕映射、音频传输和用户操作映射的功能。通过对屏幕共享技术，安卓屏幕图像的采集与处理方法，以及LED车载显示屏主动更新技术的研究，本文实现了屏幕映射技术。该技术在安卓设备运行各种应用的情况下，延时上限为85ms。针对导航场景，本文提出基于帧间差异传输的屏幕映射方法，改进后的方法将导航应用竖屏映射的实时性提高到40ms，横屏映射的实时性提高到60ms。 最后，本文研究了用户操作信息的实时映射技术，实现了通过车载按键和触摸屏终端间接操作安卓设备的技术，并研究了车载摄像头终端采集的视觉手势信息的识别与映射技术。将摄像头安装在车内换挡区上方的天花板处采集手势，使用在YCbCr空间下改进的混合高斯前景检测模型实时分割出前景，用双阈值法过滤掉尺寸不符的区域，然后使用滤波器和形态学处理平滑候选的前景区域，通过对候选区域的距离变换和最小边界框定位手的中心，并将手臂部分去除，使用级联了手指数目检测、Hu矩值匹配和运动轨迹判定的分类器对手势进行识别。该技术准确识别和区分预定义的8种车载手势语义，将它们映射为对安卓设备的操作，在i.MX6平台GPU的加速下，图像处理的速度达到15fps。 对车载终端与安卓设备实时信息映射方法进行实验，结果表明，本文所提出的方法能够有效地实现屏幕信息和触觉操作信息的实时映射，对于视觉手势信息的映射，可以识别预定义的车载手势语义，但对手势摆放要求较高，且当手势移动稍快时，很难对运动轨迹末端的手势进行识别，易造成映射失败，仍存在改进空间。 |
| 作者： | 孙颖昭 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 赵林辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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