1. 研究目的与意义（文献综述）

随着光信息采集要求的不断发展，单孔径光学系统场景采集越来越无法满足高效化、三维化的工程需求；模仿生物复眼，以多孔径光学系统代替单孔径光学系统，成为一个新的工程研发和应用方向。

昆虫复眼具有大视场、微体积等特点，基于仿生学原理，人们不断创新人造复眼成像系统，以期模仿昆虫复眼体积小、质量轻、视场大等特点。

20世纪90年代以来，各国学者对人造复眼(artificial compound eye)展开了众多研发^[1]。在日本，tanida^[2]等学者根据蜻蜓复眼结构提出了一种小型复眼成像系统tombo(thin observation module bybound optics)；设计了平面型的tombo，并安装在探测器上，通过其大视场特点来探测更大范围内的光信息。

2. 研究的基本内容与方案

为了实现复杂场景的快速构建，项目拟设计微型飞行器搭载共34个摄像头实现720°大视场构建，传输规模达到34（子眼规模）*30（帧/s）*1M(像素)。

根据项目设计传输规模达到了8160Mb/s，查阅相关资料发现如此大量的数据传输一般运用军方的无线传输技术和特有的硬件设备，例如美军的TCDL(战术通用数据链)，现有国内外大数据图传技术都十分复杂，需要对其有十分深入的研究，投入极大的人力物力，且核心技术都由公司或研究所、高校实验室占有，而我们能接触到的市场上的无线传输设备例如蓝牙、Zigbee、Wifi等设备都无法满足如此大的传输数据要求，所以此设计主要是缩小性的原理性实验来实现复眼数据的传输。

研究主要基于TCP协议完成复眼相机采集数据的传输，在复眼相机的基础上实现TCP协议数据的传输。目标旨在将复眼相机所拍摄的图像和其他文本数据通过STM32搭载WIFI通讯模块传输给TCP服务器，存入数据库，进行一系列处理，从而实现复杂场景的快速构建。

拟采用STM32控制处理器搭载ESP8266无线通信模块通过TCP/IP协议与服务器建立通讯，实现对复眼相机数据的回传功能。

设计主要采用了无线通讯中的Wifi技术，通过MCU控制连接到路由器，基于TCP/IP通信协议实现复眼数据和服务器之间的通讯。

主控模块：由以ST公司的STM32F103芯片为核心的最小系统组成, 外围包括时钟电路、复位电路、电源电路和JTAG下载电路, 该芯片工作电压为3.3V,I/O接口多达64个支持WDT、PWM等外围设备, 满足本次设计的需求,同时支持后期多功能的拓展。

通讯模块： WIFI 模块选用的是 乐鑫公司的ESP8266 芯片，该芯片是一款高性能的UART-WIFI（串口 - 无线）模块，该模块串口与其他串口设备通信，内TCP/IP 协议，可以实现串口与 WIFI 之间的转换。相比其他同类产品,配置高和兼容性强等优势, 同时开发模式丰富简单。ESP8266 芯片采用 TTL 电平，支持与 3.3V 和5V 的 MCU 控制器进行通信，模块支持串口转WIFI STA、串口转 AP 和串口转WIFI STA AP 三种模式。其WIFI STA 模式相当于手机或者电脑里的无线网卡功能，可以连接到 WIFI ；AP 模式相当于手机开热点，会生成一个 WIFI 热点供其它设备链接 ；WIFI STA AP 模式就是 WIFI STA 模式和 AP 模式的功能都有，最终通过 WIFI STA模式连接一个有互联网访问的 WIFI 热点，就可以实现串口设备访问互联网。

采用ARM公司下的MDK软件进行编程，网络调试助手进行TCP服务器的配置，串口调试助手进行调试。

本次根据设计需要采用ESP8266WIFI传输模块的STA模式，即可以通过连接路由器，通过TCP/IP 协议实现较远距离的数据传输。运行流程如下

图1 运行流程图解

3. 研究计划与安排

1-2月收集资料

2-4月完成设计

5-6准备毕业论文和答辩

4. 参考文献（12篇以上）

[1] jeong k，kim j，lee l．biologically inspired artificial compound eyes[j]．science，2006，312(28):557-561．

[2] tanida j，kumagai t，yamada k，et al. observation module by boundoptics(tombo): an optoelectronic image capturing system[j]. spie，2000，4089: 1030-1036．

[3] duparre j，dannberg p. micro-optically fabricatedartificial apposition compound eye[j]．spie，2004，5301: 25-33．