基于嵌入式的图像处理技术研究

湖北工业大学 朱林琳

基于嵌入式的图像处理技术研究

湖北工业大学 朱林琳

近几年来，计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显，嵌入式技术已成为一个研究热点。嵌入式系统是集软件、硬件于一体的高可靠性系统，嵌入式系统软件除操作系统外，还需有完成嵌入式系统功能的应用软件，硬件除了CPU外，还需有外围电路支持，目前，微处理器、微控制器、DSP已成为嵌入式系统硬件的构成基础。

嵌入式；图像处理；研究

随着现代工业、制造业的快速发展，对于机械零件的质量要求也随着工业、制造业的发展而迅速得到提高，目前，在国内的很多工厂中，对于零件质量的保证主要是通过人工的检测，比如轴承的检测，在国内，目前很多厂家仍然是靠人眼来识别轴承的质量好坏，这样做既耗费大量的人力和物力，并且效率非常低下，但是如果用计算机视觉来代替人力的劳动，不仅可以省掉大量的人力和物力，并且还可以大大提高工作效率以及准确率，它具有非接触、速度快、精度合适、现场抗干扰能力强等突出的优点，能很好地满足现代工业、制造业的需求，在实际中凸显出广阔的应用前景[1,2,3]。

数字图像处理系统是执行处理图像、分析理解图像信息任务的计算机系统。尽管图像处理技术应用广泛，图像处理系统种类很多，但他们的基本组成是相近的。它们主要含有：图像输入设备、执行处理分析与控制的计算机图像处理机、输出设备、存储系统中的图像数据库、图像处理程序库与模型库。

基于嵌入式Linux系统平台下，利用USB驱动程序和相关Linux接口函数实现了单帧图像和视频连续帧的采集及其在LCD上的实时显示，并将采集到的图像数据保存成文件的形式供进一步处理用。

图像是人类获取和交换信息的主要来源,因此,图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面面,主要包括：

（1）航天和航空技术方面的应用。数字图像处理技术在航天和航空技术方面的应用,不仅应用于对月球、火星照片的处理,还应用于飞机遥感和卫星遥感技术中。

（2）通信工程方面的应用。主要应用于声音、文字、图像和数据结合的多媒体通信。例如,将电话、电视和计算机以三网合一的方式在数字通信网上传输。

（3）军事应用。在军事方面图像处理和识别主要用于导弹的精确末制导,各种侦察照片的判读,具有图像传输、存储和显示的军事自动化指挥系统,飞机、坦克和军舰模拟训练系统等。

嵌入式图像处理技术是图像处理技术与嵌入式系统应用技术的结合，在多种国防军事科技领域都有着极其广泛的应用前景和重大的应用价值。本文针对嵌入式图像处理应用的软件技术作了全面深入的分析和探讨，针对其中的几个的重要问题作了具体研究，对于今后嵌入式图像处理技术的研究与应用有着重要的现实意义和价值。

本文主要工作总结如下：

（1）就嵌入式图像处理技术从嵌入式工作状态、嵌入式处理器工作模式、嵌入式体系结构等几个方面入手着重介绍了ARM数字图像处理的3种体系结构，给出了软件设计流程、引导装载程序流程，最后对数字图像处理方法中的颜色提取与增强和边缘检测作了较详细介绍，为后面章节做好了准备。

（2）在Linux嵌入式系统中分析了USB驱动程序，数据采集从获得图像的方法、规划数字化的方法、目标图像采集与处理模块3种方法进行研究，对数字图像处理的特征进行总结。利用USB驱动程序和相关Linux接口函数实现了单帧图像和视频连续帧的采集及其在LCD上的实时显示，并将采集到的图像数据保存成文件的形式供进一步处理用。

[1]蒋新苗,刘献礼.基于图像技术的钢球表面缺陷检测研究.哈尔滨理工大学学报,黑龙江哈尔滨，Vol_ll No.2,2006.

[2]周新建,涂宏斌.一种用于轴承缺陷图像的改进FCM聚类检测算法.铸造技术，江西南昌，VoI.27 No.12,Dec.2006.

[3]张强.图像匹配算法研究(D).西安电子科技大学,2006．

[4]章毓晋.图象理解与计算机工程[M].北京:清华大学出版社,2000.

2017-10-10）