基于ARM嵌入式的图像处理研究

论文摘要

数字图像处理技术近年来得到了极大的重视和长足的发展,在通讯、管理、医学、地震、气象、航空航天以及教育等领域发挥着愈来愈重要的作用。但是面向应用的图像处理系统却不尽如人意,不能很好的满足图像应用的要求。传统基于PC机的图像处理系统体积庞大,不具有便携性;桌面操作系统不具有实时性。传统的图像处理实现方法越来越不能满足图像应用实时性和小型化的要求。对此,本文探索一种基于ARM嵌入式平台的图像处理解决方案。本文研究基于嵌入式系统架构的图像处理系统的设计与实现方法。嵌入式系统具有体积小、性能好、功耗低、可靠性高等突出特征,可以满足日益复杂的图像应用要求。本文针对嵌入式系统的特点,设计出具有较强通用性的嵌入式图像处理平台。它方便与其它系统组合安装,形成集图像采集处理一体化的应用系统。这样的系统经扩展后可以应用到各种领域中。本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用由远峰公司的YF2410作为实际试验开发平台,并根据系统的功能需求对其硬件资源进行裁剪。软件部分,首先分析嵌入式系统的启动过程,建立交叉编译开发环境。然后在此环境中,按照图像处理应用程序的需求配置、编译嵌入式操作系统ARMLinux,建立根文件系统,编译成功后把内核镜像文件和Cramfs根文件系统下载到开发板上测试。图像处理的应用程序是利用C语言结合系统的API编写,实现图像的灰度化、直方图、边缘检测、轮廓提取等常用功能。本系统经过测试运行稳定,可以很好的完成图像处理操作。达到系统设计目标的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题研究的主要内容
• 1.5 系统的总体设计
• 1.6章 节安排
• 第2章 嵌入式系统概述
• 2.1 嵌入式系统
• 2.2 嵌入式操作系统
• 2.3 嵌入式操作系统的选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统硬件平台架构
• 3.1 嵌入式硬件系统的功能定义
• 3.2 嵌入式硬件系统设计
• 3.3 系统硬件电路设计
• 3.3.1 深圳远峰公司的YF2410 开发板核心板
• 3.3.2 部分单元电路
• 3.4 JTAG
• 3.5 本章小结
• 第4章 系统软件开发环境
• 4.1 LINUX 操作系统平台
• 4.2 YF2410 开发板的LINUX BSP
• 4.3 YF2410 开发板的LINUX 开发环境
• 4.3.1 在Linux 主机上安装交叉编译环境
• 4.3.2 Bootloader 引导程序
• 4.3.3 编译Kernel
• 4.3.4 根文件系统
• 4.3.5 NFS 文件系统挂载
• 4.4 内核和根文件系统的烧写
• 4.4.1 硬件连接
• 4.4.2 主机设置
• 4.4.3 下载
• 4.5 本章小结
• 第5章 嵌入式图像处理系统概述
• 5.1 数字图像处理技术概论
• 5.2 图像处理系统的现状及发展趋势
• 5.3 嵌入式环境对于图像处理系统的要求
• 5.4 嵌入式图像处理系统的特点
• 5.5 嵌入式图像处理系统的功能设计
• 5.6 本章小结
• 第6章 嵌入式图像处理算法的设计与实现
• 6.1 位图图像灰度化
• 6.2 灰度变换
• 6.3 直方图修正
• 6.4 图像锐化
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 致谢