基于arm嵌入式图像处理系统设计与实现 论文

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1、目录摘要21引言11.1课程设计的意义11.2课程设计的目的12系统设计原理22.1图像处理技术原理和成像原理22.2BMP文件格式简介22.3图像显示原理33开发环境简介及搭建53.1硬件平台53.2系统软件平台构建53.3LCD显示模块54系统设计的与具体实现74.1BMP文件的读入74.2图像增强算法设计74.3图像分割算法设计84.4图像平滑84.5图像缩放（平移以及转置）105程序主要源代码分析125.1图像数据存储的主程序如下:125.3图像平移主要代码155.4图像缩放主要代码185.5转置图像主要代码216运行测试结果236.1图像平移效果23

2、6.2图像转置效果246.3图像的缩放效果247总结25参考文献26基于ARM嵌入式图像处理系统设计与实现摘要针对现在的过程检测的实时需求，设计出一种成本低，功能始终的图像处理采集系统。该系统以ARM7（S3C44BOX）为核心并配上外围电路实现图像处理功能，在加上多种通讯接口设计的图像传输通道，然后加入SD卡接口用于提取图像数据。最后基于uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统设计了一种图像处理方法，在系统中实现了图像增强、图像分割和目标定个位。实验表明，该系统能够很好地解决在线处理功能的实时问题，图像处理的准确率也满足了过程检测系统的要求，而且实现简单，成本比较低，特

3、别适合对于功耗、体积要求较严格的过程检测系统。关键词ARM；图像处理系统；图像增强；目标定位《基于ARM嵌入式图像处理系统设计与实现》第29页共31页1引言1.1课程设计的意义图像处理技术在工业自动化、仪表检测安全、以及安全、消费电子、医学中被越来越广泛的应用。在现代战争中，利用图像进行精确制导、火控、无人飞机的电视导航等，在国防中也受到了高度的重视。图像处理算法中常有大量的运算，特别是在实时图像处理方面，因此通常采用DSP[1]或FPGA[3]来实现。但随着微处理器技术的突飞猛进，现代MPU[1]也可以完成高速的数字图像处理。作为嵌入式图像处理技术，其主要技

4、术包括两个方面，一个是图像处理技术，另一个则是嵌入式系统[4]应用技术。本文主要研究图像处理技术在嵌入式系统中的应用。1.2课程设计的目的本课程设计的目的旨在研究一种能够进行高速图像处理[5]的嵌入式系统架构的设计与实现方法。针对嵌入式系统本身的特点，设计出具有较强通用性的嵌入式图像处理平台。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的开辟新的实现途径，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。图像数据是一种重要的信息资源，随着以计算机和计算机技术为核心的信

5、息科学的发展，图像处理在通讯、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。但传统的图像处理技术主要依赖于大批量的电子计算设备，它们带来巨大的保养、增加行业成本。嵌入式平台拥有小巧、价格低廉、功耗小及维护成本低等优点。因此基于嵌入式平台构建图像处理系统可以降低其生产维护成本，提高其可靠性和可控件，具有较高的市场价值。本文主要针对采集到的图像（bmp格式）实现平移、转置、缩放、平滑等处理。《基于ARM嵌入式图像处理系统设计与实现》第29页共31页2系统设计原理2.1图像处理技术原理和成像原理图像处理技术又称“机器视觉”[5]，乃是将被测

6、对象的图像作为信息的载体，从中提取有用的信息来达到测量的目的，具有非接触、高速、获得信息丰富等优点。系统一般通过摄像头采集对象的图像信息，然后通过处理系统对采集到的图像进行数字化的处理和分析，根据检测要求可得到对象的特征信息，随后进一步对此进行判断并输出结果。如图2.1所示，连杆的表面缺陷通过一个方形LED漫反射光源均匀照亮待检测的破口区域，光线照射到对象表面后，通过光学镜头成像在摄像头内的光电耦合CCD元件[3]上并转化成相应的数字图像信号，CCD元件可理解为一个由感光像素组成的点阵，每一个像素都一一对应了被测对象的二维图像特征。数字图像信号经过图像处理系统

7、对图像特征信息的提取和计算得到所需的测量值，随后通过RS232通讯接口把数据传输给PLC进行逻辑判断，判断的结果直接通过设备前面板上的指示灯输出。CCD透镜LED光源对象CCD摄像机图2.1摄像头采集对象的图像信息2.2BMP文件格式简介一个BMP文件包括以下四部分:文件头，信息头，调色板数据和图像数据。文件头长度为14个字节。分别为:bffype:指定文件结构，必须是Ox424D,即字符串“BM";bfSize:指定文件大小，包括这14个字节;bfReservedl,bfReserved2:分别为2个字节，为保留字，不用考虑:bfOffBits:从文件头到实

8、际的图像数据的偏移字节数。信息头长度为