基于ARM嵌入式系统图像处理的实现开题报告

全文总字数：712字

1. 研究目的与意义

嵌入式操作系统就是在嵌入式系统中运行的一种系统软件。^【1】它能够以尽量有效合理的方式组织和管理系统的软硬件资源，合理的控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使整个系统高效地运行。

数字图像处理技术从广义上可看作是各种图像加工技术的总称。它包括利用计算机和其他电子设备完成的一系列工作，如图像采集、获取、编码、存储和传输，图像的合成和产生，图像的显示、绘制和输出，图像变换、增强、恢复和重建，特征的提取和测量，目标的检测、表达和描述，序列图像的校正,图像的分类、表示和识别等等。^【2】

利用嵌入式系统进行图像处理是对传统的图像处理硬件实现方法的挑战。它的完成将为图像处理开辟新的实现途径，并且为嵌入式系统的应用再次打开一片新的领域，同时，由于图像处理的应用十分广泛，其本身也有广泛的应用前景。

2. 国内外研究现状分析

基于ARM的数字图像处理国内已有大量的研究。南京航空航天大学的毛建国和李舜酩首次将ARM技术应用于汽车自动驾驶，采用Intel公司生产的基于ARMl0的32位RISC指令集微控制器PXA255作为核心处理器，配合必要的外围芯片，如SDRAM、Flash存储器、电源管理等构成完整的嵌入式硬件平台。^【8】南京理工大学王健设计的陶瓷划痕检测装置以ARM处理器为核心，先通过CMOS摄像头采集陶瓷图像，将其存储在ARM存储器里，再经过图像预处理，边缘检测，图像平滑，二值化处理和划痕识别，判定陶瓷是否有划痕，并将检测数据显示出来。如果有划痕，将有划痕的陶瓷图片通过以太网从该装置传送到主控计算机。这种检测方法具有再现性好、处理精度高、适用面宽、灵活性高、信息压缩潜力大的优点，给陶瓷划痕的无损检测提供了一种更加实用、高效的方法，目前在检测陶瓷划痕中普遍应用。^【9】同时，ARM作为优秀的32位RISC处理器，有很强的控制能力及丰富的接口，FPGA是目前低成本图像应用首选的硬件平台，有处理速度快及可灵活配置等特点。例如，中山大学邱志明所研究的系统将上述三个方面的技术有机地结合，建立一个ARM FPGA的硬件平台，完成简单的图像处理应用，该平台具有结构简单、功能强大的特点。^【10】

3. 研究的基本内容与计划

本次设计使用的优龙yl2440开发板，已内嵌linux2.6.12系统，摄像功能及lcd显示功能良好。要实现数字处理的功能，必须熟悉设计中用到的软件，要在虚拟机中运行linux和qt/embedded,熟练掌握集成开发环境ads及开发板的烧写软件；然后认真学习arm的工作原理、lcd显示原理、触摸板原理、图像采集原理、图像的分割、图像边缘检测等知识；最后编写摄像头驱动程序及lcd驱动程序，编写实现图像处理的c程序，并运用qt/embedded设计良好的图形用户界面；经过调试后，将此应用烧写到开发板，在开发板上实现图像处理的功能。

具体计划安排如下：

（1）了解设计课题，完成开题报告。

4. 研究创新点

本次设计的特色是：嵌入式系统采用开源的linux系统，商用的成本低且后续开发更灵活；良好的图形用户界面，是操作更方便，便于推广应用。整个系统包括图像的采集、处理、存储、显示，可以及时采集图像数据，并实观图像增强、边缘信息检测等图像处理算法。