嵌入式系统若干技术的发展与趋势

动人脸检测识别系统，设计中考虑嵌入式硬件设备、人脸样本的采集与筛选、识别算法等对嵌入式识别系统的性能和工作稳定性的影响。为解决在海量人脸库中进行识别的难题，设计实现了基于无线网络传输的远距离人脸识别系统。需要进一步改进是从系统设计角度由DSP芯片硬件完成人脸的检测和图像的预处理，改进人脸细节特征点描述，有效综合多种方法和其它生物特征的鉴别，可使嵌入式自动人脸识别系统达到低成本、低功耗、便携式等更好的目标[1][2]。

　　1.2.2分布式光纤管道安全监测系统

　　管道输送是一种经济方便的运输方式，在石油和天然气运输中具有独特优势，石油行业对长距离输油气管道安全预警系统的需求主要有以下：（1）对管道周边环境的长距离全天候的实时监控；（2）传感器采集的数据有智能信息处理的能力；（3）对新的地质环境及新的破坏手段的自适应能力。根据已有的监测系统，论文[8]提出长距离输油气管线安全预警系统的实现模型，信号采集、光电转换以及PGC解调由分布式光纤光相位传感系统完成，该系统同时进行振动源定位。解调后的土壤振动信号经USB口传入一块运行嵌入式WindowsXP系统的855主板，在此系统上运行的程序实现土壤振动信号的分析与破坏性行为的模式分类。分类后产生的报警信号经串口发往值守报警终端FU，FU为一块运行嵌入式Linux系统的ARM板卡。与此同时，振动片段的原始信号以及破坏性行为的识别结果将通过网口传往FST（服务器），在FST上。每个FST接收来自8个基站的信号，即对应8个FU和8块855主板，这样，每个FST的监控距离达400Km，可实现区域级的管道安全监控与预警，通过FST的级联可实现国家级覆盖的管道安全监控与预警。

　　1.2.3DNA序列分析嵌入式系统

　　二十世纪下半叶以来，分子生物学、分子遗传学和生物化学的迅猛发展，使人类对生命的认识逐步从器官、细胞水平深入到分子水平，DNA(脱氧核糖核酸)携带了生物体的基因信息，基因信息的提取即DNA测序，是现代分子生物学研究中的重要分支。从1986年美国能源部提出的人类基因组计划(HumanGenomeProject，HGP)[3]到进入后基因组时代，基因序列数据及蛋白序列数据正以前所未有的速度增长，人们对基因检测的需求越来越大，自二十世纪九十年代初开始的固态平板生物芯片技术、到基于毛细管电泳及微型全分析仪器系统(micrototalanalyticalsystem,μTAS)之上的现代检测技术[4]。

　　基于微芯片的商品化DNA分析仪是DNA序列分析测定系统进一步发展的方向。微芯片与毛细管相比有许多优势：（l）可以在一块微芯片上一次同时制作多条通道，降低实现高通量并行检测的成本，且有利于大批量生产；（2）散热性好，提高电泳电压，降低所需分离长度，提高检测速度；（3）由于进样结构可以进行设计，优化样品的进样量，降低电泳中的区带展宽，提高电泳效率，且该结构使长DNA片断更容易进入微通道，从而提高其浓度，改善毛细管电泳中信号随着DNA片断长度增加而衰减的现象，从而提高信号的均匀性与信噪比；（4）微芯片尺寸小，形状固定，支承结构简单，有利于仪器的微型化；（5）微芯片的进样过程容易控制，更有利于系统自动化、智能化的实现；（6）易于与DNA检测中的样品处理步骤结合，形成集成化多功能的芯片实验室(LabonaChip)。研究人员使用嵌入式控制系统完成DNA分析仪的自动化控制操作和数据采集的功能，该系统核心器件为PhiliPs的LPC2142一个32/16位ARM7TDMI-SCPU微控制器，四色16通道DNA荧光信号采集系统，通过振镜和自行设计的远心f-theta扫描物镜组成的光学扫描系统，实现多通道DNA快速并行检测。DNA荧光信号采集系统中集成了嵌入式系统，实现系统自动控制和与PC机的通信，采集到的DNA荧光信号图谱可以在PC机中实时显示，实测信噪比为26.91dB，达到

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