基于DSP/BIOS的图像采集处理平台软件设计研究

论文摘要

随着计算技术的高速发展,焊接制造业正在向全自动化、智能化与机器人化发展。焊缝图像处理与自动跟踪技术是国内外广受关注的重要课题之一,本文以焊缝跟踪为目标,基于高速DSP处理器TMS320C6713开发的图像处理平台,进行软件设计研究。本文开发了基于DSP/BIOS实时操作系统图像信息处理系统软件框架,将图像信息处理过程分为4个相对独立的任务,图像数据采集任务、信息算法处理任务、结果或命令输出任务以及DSP决策通讯任务。这些任务在DSP/BIOS的调度机制下按照用户指定的优先级并行执行,从而提高了资源的利用率。同时,本文基于CSL对图像采集、处理及通讯模块进行了软件设计,成功将PC机上的图像处理算法移植到软件框架中,实现了图像采集处理;使用C编译器优化选项、内联函数、TI图像库等方法深入探索了代码优化方法,对程序进行了基于C语言的优化,软件测试结果表明优化后算法执行效率得到明显提高;最后,对系统进行了FLASH上电引导开发,使系统平台能脱离仿真环境独立运行,完成图像信息处理软件设计开发。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 DSP技术在焊缝跟踪系统中的应用
• 1.3 本论文所研究的主要内容
• 第2章 基于DSP的图像采集系统
• 2.1 数字信号处理器（DSP）
• 2.2 DSP视频图像采集卡的硬件结构
• 2.2.1 图像采集模块
• 2.2.2 图像采集缓冲模块
• 2.2.3 图像处理模块
• 2.2.4 通讯接口
• 2.3 系统软件开发流程和工具
• 2.3.1 集成开发环境CCS（Code Composer Studio）
• 2.3.2 TMS320C6000系列DSP软件开发流程
• 2.4 TMS320C6713在本系统中完成的任务
• 第3章 图像采集传输中DSP的关键软件设计
• 3.1 CSL概要及框架结构
• 3.2 CSL的使用
• 3.3 关键模块软件设计
• 3.3.1 图像采集模块软件设计
• 3.3.2 图像处理模块软件设计
• 3.3.3 CAN通讯模块软件设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于DSP/BIOS的图像处理软件框架设计
• 4.1 嵌入式实时软件与传统DSP软件
• 4.1.1 嵌入式实时操作系统
• 4.1.2 嵌入式实时软件与传统DSP程序区别
• 4.2 DSP/BIOS应用
• 4.2.1 DSP/BIOS简介
• 4.2.2 DSP/BIOS内核
• 4.2.3 DSP/BIOS基于主机端的配置工具
• 4.2.4 DSP/BIOS应用程序的开发流程
• 4.3 基于DSP/BIOS的图像处理程序开发
• 4.3.1 图像处理软件的整体结构
• 4.3.2 基于DSP/BIOS图像处理工程项目建立与配置
• 4.4 简单的图像处理DSP实现
• 4.4.1 中值滤波
• 4.4.2 二值化
• 4.4.3 细化
• 4.4.4 DSP上实现图像处理
• 4.5 本章小结
• 第5章 图像处理代码优化及FLASH的上电引导
• 5.1 代码分析工具使用
• 5.2 DSP编程的软件优化策略
• 5.2.1 代码优化流程
• 5.2.2 代码优化策略
• 5.3 基于FLASH的上电引导
• 5.3.1 存储空间分配
• 5.3.2 应用程序构建
• 5.3.3 编写二次引导程序
• 5.3.4 FLASH烧写
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢