嵌入式彩色图像传感器重构系统的设计与实现.pdf

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1、2011年第30卷第3期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)121嵌入式彩色图像传感器重构系统的设计与实现贾佳，白瑞林，钱勇，黄晓江(江南大学智能控制研究所，江苏无锡214122)摘要：为了获取高品质的彩色图像，实现特殊作业现场的图像采集，提出了一种嵌入式彩色CCD图像传感器重构系统的设计方法。通过对图像边界方向的有效判断来完善图像高频区和低频区边界的质量，同时增加三原色之间的耦合性来提高图像清晰度，并且完成了系统的嵌入式底层实现。测试证明：该系统色彩还原效果良好，重构处理时间为34ms，稳定性好，实用性强。关键词：CCD

2、图像传感器；图像重构；嵌入式系统；彩色机器视觉中图分类号：TN432文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)03-0121-04DesignandimplementationofanembeddedcolorimagesensorreconstructionsystemJIAJia，BAIRui—lin，QIANYong，HUANGXiao-jiang(ResearchInstituteofIntelligentControl，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Inordertoobtainhighqual

3、itycolorimagesandachieveexceptionalimagecaptureoperationsite，adesignandimplementationofanembeddedCCDcolorimagesensorimagereconstructionsystemispresented．Throughtheeffectivelydeterminitioninthedirectionoftheimagebordertoimprovethequalityofhigh—frequencyboundariesandlow—frequencyboundaries，wh

4、ileincreasingthecouplingbetweenthethreeprima,ycolorstoenhancetheimagesharpness，andcompletetheunderlyingimplementationofembeddedsystem．ThetestshowsthattheCFAimagereconstructionsystemworkswell，reconstructionprocessingtimeis34ms．Ithasgoodstabilityandpracticability．Keywords：CCDimagesensor；image

5、reconstruction；embeddedsystem；colormachinevision0引言，重构算法，以图像的边界区域作为切人点，此方法精度较彩色图像传感器重构系统作为彩色机器视觉系统的基高，运算量小，能满足工业现场功能性和实时性的需求。础，对特征提取和精密测量发挥着至关重要的作用，图像重1嵌入式彩色图像传感器重构系统定位构的效果直接决定相机边界、角点、区域等特征的品质，进一个典型的嵌入式彩色机器视觉系统如图1所示，主而影响工业现场测量的精度。要包括彩色图像采集系统、图像缓存系统、图像重构系统以结合嵌入式系统特点，在有限的资源下采用最优的重及图像处理系统。本系统原

6、始图像数据由Bayer彩色图像构算法一直是机器视觉的研究热点。文献[1]介绍的Cok传感器ICX424AQ采集，通过视频处理芯片VSP01M01的算法属于单通道插值，简单易行，但边界部分容易出现失前端处理后，由FPGA完成数据的转换和缓存后写入真；文献[2]介绍的Lu算法，从多个方向计算了加权系数，SDRAM。算法精度高效果好，但是，算法复杂计算量大不能满足工业彩色图像传感器重构系统是嵌入式彩色机器视觉系现场实时J生要求；文献[3]结合差值模型和小波变换理论统的重要环节，系统以TI公司的DM642为控制和处理核提出了高频相似模型，取得了很好的效果。心，可以分为传感器图像存取和

7、图像重构处理2个步骤。本文根据嵌入式机器视觉系统的特点和工业现场彩色其中，传感器图像存取主要提供高速传输功能，而图像重图像采集的要求，设计开发了一种嵌入式彩色图像传感器构处理则是系统的核心，主要依靠图像重构算法完成重构系统，采用了一种适合嵌入式底层实现的自适应梯度BayerCFA(colorfilterarray)图像数据的重构处理，为后续的收稿日期：2010-05—10基金项目：国家自然科学丛金资助项目(60804013)122传感器与微系统第30卷图像缓存系统grad，即total—grad33=g