文献综述--实时图像采集处理的软件平台

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1、 文献综述文献综述 课题名称 基于DSP/BIOS的图像采集处理平台软 件设计 指导教师 学 院 信息科学与 工程学院 专 业 通信工程 班 级 学生姓名 学 号 开题日期 实时图像采集处理实时图像采集处理的软件平台的软件平台 摘要摘要： 实时图像采集处理软件平台主要是对图像信息进行实时采集分析， 并将此设计 为便与算法移植的软件平台。本文介绍了实时图像采集系统的现状及发展趋势，并提 出了几种常见的图像采集平台的设计法案，分析各自的优缺点，并在此基础上明确了 实时图像采集处理软件平台设计的现实意义和新的设计方案。 关键词关键词：图像处理；DSB/BIOS；软件平台 一、一、 背景背景 1.1

2、嵌入式嵌入式实时图像处理实时图像处理 随着信息社会的发展，图像采集处理系统在机器人视觉，远程控制，安全监控等 领域应用越来越广泛。对于实时图像信息的获取对于系统分析尤为重要，因此大数据 量，实时性要求高图像处理系统设计十分重要。现阶段，传统的基于Windows操作系 统的图像采集处理系统，其技术已相当成熟，而且系统十分可靠，稳定性高。但是这 种系统适应性差，不能应用于各种领域，而且系统硬件体系大，不适合工业化生产。 然而嵌入式实时处理系统设计具有体积小，成本低、算法移植简单等特点。由于图像 处理的数据量一般较大，为了提高系统的实时性，需要有高性能的硬件与高效率的软 件支持。因此这类系统研究已经

3、成为了主流的发展方向1。 1.2 实时操作系统实时操作系统(RTOS)2 在日常学习环境中，接触最多的是通用操作系统。通用操作系统支持多用户和多 进程，设计原则是尽量缩短系统的平均响应时间并提高系统的吞吐率，注重平均表现 性能，不注重个体表现性能。 因此，对于一些实时性要求高的系统不能用通用操作系统。由此提出了实时操作 系统，它不仅满足系统普通应用功能需求，而且满足系统中各个任务的实时性要求， 保证实时任务之间复杂的关联和同步关系，解决了由实时性带来的执行顺序限制、共 享资源的互斥访问等要求。实时操作系统的资源调配策略都能为争夺资源(包括 CPU、 内存等)的多个实时任务合理地分配资源，使每个

4、实时任务的实时性要求都能得到满 足。与通用操作系统不同，实时操作系统注重的不是系统的平均表现，而是要求每个 实时任务在最坏情况下都要满足其实时性要求。 1.3 软件平台软件平台应用应用 在开发嵌入式图像处理系统时,设计者往往更关注于具体的图像处理算法上面,而 忽视了软件方面的设计。当然,一个优秀的算法的确很重要,但它毕竟只是应用系统软 件的一个重要组成部分。 但是在一个已完成对程序的管理和任务调度的软件平台上3, 并且软件平台具有实时性和稳定性系统，甚至在硬件平台上具有各种数据接口，这样 对于算法移植和算法深入研究十分有利，大大节省了开发时间。因此前期软件平台的 设计对算法移植深入至关重要。

5、1.4 实时图像采集处理实时图像采集处理研究现状研究现状 在嵌入式图像实时处理平台设计领域，国外相对比较成熟，国内由于嵌入式起步 比较晚，对于这种嵌入式完整平台相对缺乏。国外已掌握采用嵌入式系统的方式进行 图像的采集与处理，可以完全脱离通用PC机工作，其优势在于可以通过专门的数字信 号处理器来完成对图像数据的运算，并可采用高速的数据传输方式来提高图像数据的 吞吐率，因此十分适合应用于对实时性要求较高的工业领域。 国内现有的基于 Windows 系统实时图像采集处理系统很成熟， 但是由于这种系统 在实际应用中体型大、成本高，不能批量化生产，而且对于算法的灵活应用移植较为 复杂。 而且国内现有基于

6、 Windows 操作系统的图像采集系统的平台都是基于外国平台 技术，不能保证国产软件系统的开发使用的安全性，尤其在某些特殊领域，如航天气 象、远程监控、海事监测等，迫切需要具有我们自主产权的和具有创新独立性的软件 开发平台。 1.5 实时图像采集处理实时图像采集处理发展趋势发展趋势 随着嵌入式技术发展，实时图像处理系统通过多线程调度4不断提高实时性，资 源利用率，系统稳定性，进一步通过完善数据传输接口方式提高图像数据传输量和吞 吐率，并且通过增加按键功能和图形显示界面来增强人机交互功能，并且价低系统成 本，减小系统硬件体积。 二、二、实时图像采集处理实时图像采集处理的软件平台的软件平台5 实时图像采集处理软件平台的设计方案很多，常见的有基于 MCU 的图像采集处 理6、基于 Nios II 软核的嵌入式图像采集处理7、基于 CPLD 的图像采集处理8、基 于 FPGA+DSP 的实时图像处理 9,10,11、基于 Liunx 平台的图像采集12、基于 IntelXscale270 图像13采集处理、 基于 DSP/BIOS 实时