嵌入式图像采集与处理系统实现技术研究

随着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式系统在图像采集与处理方面的应用也得到了很大的发展,它已广泛应用于交通监控、工业自动化、仪表检测安全、金融安全、消费电子、医学、国防等领域。同时,嵌入式系统与图像采集与处理技术相结合所构成的系统势必会降低系统的成本,提高系统的可靠性、稳定性,增强系统的适应能力。因此,基于嵌入式系统的图像采集与处理系统必将成为一个新的研究热点,本课题也是由此提出的。 本文将嵌入式系统开发技术与图像采集与处理技术相结合,实现了基于嵌入式Linux的图像采集与处理系统。该系统通过摄像头直接连接到嵌入式系统的USB接口动态获取图像数据,在内嵌Linux操作系统的嵌入式ARM9处理器(S3C2410)中分析处理图像,并实时检测运动物体,同时将获取的图像实时保存在SD卡中,并实时显示在液晶上。 本文归纳总结了基于ARM处理器的嵌入式系统的特点和当前发展动态,分析了系统选用的硬件平台各模块的设计实现原理,研究了当前各种典型的图像采集方案和常用的图像处理算法,完成了Linux操作系统在TE2410硬件平台上的移植,并建立了嵌入式系统开发的交叉编译环境。在研究Linux设备驱动程序后,移植实现了USB驱动程序、基于Video4Linux驱动的图像采集和基于FrameBuffer的图像显示,并对相应程序代码的编写作了介绍。在分析了图形界面开发软件MiniGUI的结构和运行模式后,介绍了MiniGUI在宿主机上开发环境和交叉编译环境的建立,设计出了本系统的图形用户界面和菜单,并对部分主界面程序作了详细的说明。在编写的图形界面基础上,实现了图像增强、边缘检测和运动目标检测等算法,还给出了各种算法在图形界面上的运行结果。