嵌入式圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)技術(shù)及應(yīng)用前景論文

　　現(xiàn)今，伴隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展與用戶需求的逐年提高，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用逐年擴(kuò)大，已經(jīng)逐漸的融入到了國民生產(chǎn)的諸多方面。嵌入式系統(tǒng)具體講，就是一種擁有特定功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，有效的提高了通信的智能性與靈活性。

　　應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行處理，可以顯著的提高圖像處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、通信等能力，進(jìn)而有效的擴(kuò)大圖像處理技術(shù)的使用范圍，以及對(duì)于不同要求與環(huán)境的適應(yīng)能力。應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理，是進(jìn)行圖像處理的新的途徑之一。當(dāng)前圖像處理技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及儀表檢測(cè)安全、消費(fèi)電子、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，因此圖像處理技術(shù)具有十分廣泛的應(yīng)用前景。

　　1 嵌入式圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1） 圖像處理系統(tǒng)，具有系統(tǒng)專用的圖形用戶界面，同時(shí)具備運(yùn)行速度快、簡(jiǎn)單易用與功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。2） 圖像基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立，可以為智能化模式識(shí)別技術(shù)，諸如圖像匹配等提供支持。3） 改變了原有的對(duì)待處理圖像的處理策略與算法，可以依據(jù)具體的待處理圖像的不同特點(diǎn)，提供有效的圖像處理算法，進(jìn)而提高圖像處理的效率與速度。4）對(duì)于外部圖像的總線結(jié)構(gòu)與輸入輸出設(shè)備等都是采取專用的設(shè)備，進(jìn)而有效的提高了外部圖像輸入輸出設(shè)備、中央計(jì)算單元的數(shù)據(jù)交換速度。

　　5） 改變了原有的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)用了嵌入式的專用平臺(tái)，同時(shí)應(yīng)用圖像高速處理器，使圖像處理的速度有效的提高，同時(shí)也提高了圖像處理任務(wù)的實(shí)時(shí)性。

　　2 圖像處理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　2.1 嵌入式圖像處理系統(tǒng)

　　嵌入式圖像處理系統(tǒng)，具體由嵌入式操作系統(tǒng)、圖像處理算法的應(yīng)用軟件與硬件平臺(tái)構(gòu)成。系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖具體如圖1所示。硬件平臺(tái)可以為圖像處理提供顯示、存儲(chǔ)器與計(jì)算支持，主要采用的是MagicARM2410嵌入式開發(fā)平臺(tái)，同時(shí)包括圖像存儲(chǔ)模塊；顯示模塊；通信模塊；嵌入式處理器S3C2410、SDRAM等。

　　2.2 圖像處理過程

　　嵌入式操作系統(tǒng)，可以為底層硬件提供有效的技術(shù)支持與管理，諸如可以進(jìn)行圖像處理任務(wù)管理；中斷管理；內(nèi)存管理；任務(wù)管理；驅(qū)動(dòng)支持等。首先，在系統(tǒng)啟動(dòng)后，經(jīng)由引導(dǎo)程序啟動(dòng)操作系統(tǒng)，進(jìn)而完成硬件的初始化。其次，經(jīng)由操作系統(tǒng)的任務(wù)管理模塊，進(jìn)行內(nèi)存的分配，同時(shí)將圖像信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的視頻緩沖區(qū)中。第三，經(jīng)由軟件算法，將顯示緩沖區(qū)的圖像信息，寫入到LCD緩沖區(qū)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)顯示。第四，通過圖像處理的算法，進(jìn)行圖像的編碼與處理，同時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)。應(yīng)用軟件可以實(shí)現(xiàn)圖像處理算法，其主要是針對(duì)目標(biāo)要求編寫的專用程序。

　　2.3 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

　　嵌入式圖像處理可以有效的解決在嵌入式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)圖像的處理。

　　具體的主要應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)的方式，將需要系統(tǒng)完成的任務(wù)進(jìn)行功能模塊化的設(shè)計(jì)。在每一個(gè)模塊中，都包含一類圖像處理的操作方法，而且在進(jìn)行執(zhí)行時(shí)都會(huì)調(diào)用對(duì)應(yīng)的算法。系統(tǒng)功能模塊具體如圖2所示，主要分為形態(tài)運(yùn)算；幾何變換；圖像分析；圖像增強(qiáng)。其中圖像增強(qiáng)的模塊具體又包括：灰度變換調(diào)整；直方圖修正法；直方圖等，具體如圖3所示。各大系統(tǒng)模塊的下面都會(huì)細(xì)分圖像的處理操作，其余的三個(gè)模塊的設(shè)計(jì)形式與圖像增強(qiáng)模塊的設(shè)計(jì)具有相似性。

　　3 圖像處理系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

　　1） 在圖像處理系統(tǒng)的內(nèi)部，主要進(jìn)行集成軟件的開發(fā)，對(duì)于用戶而講，可以依據(jù)自己的需求開發(fā)相應(yīng)的圖像處理算法，可以顯著的提高系統(tǒng)的效率。2） 圖像處理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合性逐漸提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了圖像的遠(yuǎn)程傳輸與采集。3） 圖形處理系統(tǒng)的功能不再完全借助PC與多種輔助設(shè)備，而是會(huì)集成在一個(gè)方便使用的電子設(shè)備上。4） 伴隨硬件設(shè)備的進(jìn)步，圖像處理系統(tǒng)的性能逐年提高，因而價(jià)格也會(huì)逐年下降。

　　4 結(jié)語

　　在嵌入式系統(tǒng)的圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，使得圖像處理領(lǐng)域中出現(xiàn)了人機(jī)用戶界面、多種通信模式與網(wǎng)絡(luò)接口的便捷性。圖像處理技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，因此，在未來的發(fā)展道路上，其必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化、便攜性、多任務(wù)與多功能的方向發(fā)展。伴隨著嵌入式操作系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，圖像處理技術(shù)的發(fā)展方向必定會(huì)更加寬廣。

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