基于ARM Cortex-A53的图像处理系统研究

发布时间：2022-07-29 11:43

　　随着科技的不断进步,数字图像处理的应用已经普及到千家万户,使人们的生活变得越来越便捷。早期实现的图像处理系统均是基于桌面PC机,而其图像处理系统存在较多约束,主要依赖于软件操作,且便携性较差。本文采用基于Cortex-A53架构的S5P6818处理器以及Linux实时操作系统,构建实时图像处理系统,该系统能够进行实时图像采集、图像处理以及运动目标检测与跟踪等功能,同时可以实现联网,易于携带。论文在图像处理系统及图像处理算法方面的研究工作如下:（1）根据系统功能以及开发成本的需求,对各硬件模块选型。系统以X6818bv3开发板为核心连接外围硬件模块,构建系统硬件平台。（2）图像处理系统移植了uboot、Linux操作系统、根文件系统以及视频服务器等软件,建立了系统运行软件平台,保证系统应用程序的正常执行,实现图像采集和图像处理的功能。（3）图像处理系统的应用程序可分为图像采集和图像处理两部分。在Qt Creator集成开发环境中编写图形界面程序,实现视频图像显示、jpeg图像保存、图像增强以及边缘检测等功能,并且增添了远程监控功能。（4）本文针对传统的ViBe算法在前景检测过程中存在光照... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 论文章节结构
2 系统总体设计
    2.1 系统功能分析
    2.2 系统整体开发流程
    2.3 系统硬件选型
    2.4 系统软件选型
        2.4.1 嵌入式操作系统的选择
        2.4.2 引导加载程序的选择
    2.5 本章小结
3 系统硬件平台搭建
    3.1 X6818bv3 开发板简介
    3.2 X6818bv3 开发板硬件资源
    3.3 系统外围电路
        3.3.1 电源管理模块
        3.3.2 串口电路
        3.3.3 SD卡模块
        3.3.4 USB接口电路
        3.3.5 LCD液晶屏与触摸屏接口
    3.4 摄像头选型
    3.5 本章小结
4 运动目标的检测与跟踪
    4.1 预处理
    4.2 运动检测
        4.2.1 ViBe背景建模方法
        4.2.2 ViBe算法的改进
        4.2.3 前景检测后处理
        4.2.4 质心特征提取
    4.3 运动目标跟踪
    4.4 运动动态模型
    4.5 卡尔曼滤波跟踪
    4.6 本章小结
5 系统软件平台搭建与应用程序设计
    5.1 系统软件平台搭建流程
    5.2 tftp及 ckermit安装配置
    5.3 构建交叉编译环境
    5.4 uboot移植
    5.5 Linux内核配置与移植
    5.6 根文件系统制作与nfs服务器搭建
    5.7 Qt的安装与移植
        5.7.1 宿主机Qt的安装
        5.7.2 ARM版本Qt的编译与移植
    5.8 OpenCV函数库移植
    5.9 mjpg-streamer视频服务器移植
        5.9.1 mjpg-streamer简介
        5.9.2 视频服务器与客户端的通信
        5.9.3 mjpg-streamer移植
    5.10 系统应用程序设计
        5.10.1 应用程序总体框架设计
        5.10.2 主窗口设计
        5.10.3 Qt多线程编程
        5.10.4 视频图像显示
        5.10.5 视频图像的保存
    5.11 图像处理的实现
        5.11.1 图像灰度化
        5.11.2 图像二值化处理
        5.11.3 图像平滑
        5.11.4 图像增强
        5.11.5 图像的边缘检测
    5.12 宿主机应用程序测试
    5.13 本章小结
6 系统测试
    6.1 系统自启动
    6.2 视频图像采集测试
    6.3 图像处理算法测试
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者攻读学位期间发表学术论文清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于图像处理的嵌入式火焰检测系统[J]. 宋孟华,曹金龙,鲍成伟.  机械与电子. 2019(01)
[2]基于嵌入式图像处理系统的软件设计与实现[J]. 陈韬.  电子设计工程. 2018(16)
[3]基于嵌入式图像处理与运动控制的测控系统设计[J]. 姚志生,许四祥,翟健健,李天甲.  火力与指挥控制. 2018(05)
[4]一种改进的基于ViBe的运动目标检测方法[J]. 欧阳梓标,牛燕雄,谢朋言.  半导体光电. 2018(02)
[5]基于帧间差分的ViBe运动目标检测[J]. 徐君妍,袁址赟,崔宗勇,曹宗杰.  科学技术与工程. 2017(27)
[6]嵌入式图像处理系统的模块化软件设计[J]. 赵星.  电子设计工程. 2016(18)
[7]一种基于ARM的嵌入式图像处理系统设计[J]. 陆旭,梁光明,陈韵迪.  计算机与数字工程. 2016(09)
[8]An introduction to CPU and DSP design in China[J]. Weiwu HU,Yifu ZHANG,Jie FU.  Science China（Information Sciences）. 2016(01)
[9]基于ARM嵌入式操作系统的图像处理[J]. 左春雪,吉喆明,黄小红.  计算机与数字工程. 2015(03)
[10]基于Qt的智能家居管理软件设计与实现[J]. 杨晶,黄俊,吴福海.  电视技术. 2015(04)

硕士论文
[1]基于视频图像的运动目标检测与跟踪技术研究[D]. 覃兴平.广东工业大学 2018
[2]基于嵌入式Linux的运动图像检测技术研究[D]. 雷稳.西安电子科技大学 2017
[3]嵌入式实时全景图像处理系统的设计[D]. 王韬.东南大学 2017
[4]基于FPGA的运动目标实时检测与跟踪系统研究与实现[D]. 任欣.武汉理工大学 2017
[5]基于ARM的嵌入式图像处理系统设计[D]. 朱云波.大连理工大学 2017
[6]基于ARM的智能实验室控制系统的设计与实现[D]. 王欢.中国地质大学(北京) 2017
[7]基于Cortex图像处理系统的研制[D]. 李震.东华大学 2017
[8]基于OMAPL138和Linux操作系统的嵌入式应用开发[D]. 黄曦.北京理工大学 2016
[9]基于ARM的嵌入式系统人机交互界面研究与设计[D]. 王培丽.西安工程大学 2016
[10]基于ARM和OpenCV的视频图像采集与处理系统研究[D]. 梁鹏.西北师范大学 2016



本文编号：3666402