本文關鍵詞：基于異構(gòu)多核處理器的準直圖像嵌入式處理平臺研究

  更多相關文章： 圖像處理 異構(gòu)多核處理器 光路準直 嵌入式系統(tǒng)

【摘要】：受益于CCD傳感器技術的發(fā)展,使得SG-Ⅲ激光裝置能夠在其自動準直系統(tǒng)中部署大量的高分辨率數(shù)字CCD相機,從而進行高精度的光路準直。但是大量的高分辨率CCD相機意味著大量的圖像數(shù)據(jù)。尤其是在SG-Ⅲ采用了集中式圖像處理方案時,大量的圖像數(shù)據(jù)增加了網(wǎng)絡傳輸、存儲和處理的壓力。但是事實上SG-Ⅲ的光路自動準直系統(tǒng)進行閉環(huán)回路控制需要的僅僅是圖像的特性數(shù)據(jù),如輪廓、質(zhì)心、幾何中心等,這些數(shù)據(jù)遠小于圖像原始數(shù)據(jù)。如果能在CCD本地進行這些特性數(shù)據(jù)的提取,那么就可以避免大量圖像數(shù)據(jù)傳輸,進而消除存儲和處理的壓力。因此針對SG-Ⅲ集中式準直圖像處理面臨的上述問題和準直圖像處理的特點,本文進行了基于異構(gòu)多核處理器的準直圖像嵌入式處理平臺的相關研究。首先,本文分析和研究了當前SG-Ⅲ集中式準直圖像處理系統(tǒng)的特點,提出了以嵌入式設備為核心的分布式準直圖像嵌入式處理系統(tǒng)。通過嵌入式設備實現(xiàn)在CCD相機本地進行圖像處理,提取準直需要的圖像特性數(shù)據(jù),避免大量冗余數(shù)據(jù)的傳輸。其次,本文分析了當前嵌入式圖像處理的現(xiàn)狀,綜合性能和功耗的考慮,采用異構(gòu)多核處理器進行準直圖像的處理。并對異構(gòu)多核處理器進行了選型評估,基于DM3730處理器和達芬奇框架設計了軟件框架和多核啟動加載流程。并且進行了多核通信技術的調(diào)研研究。基于這些研究對準直圖像嵌入式處理平臺進行了設計。然后,本文以基于DM3730處理器開發(fā)板為核心設計和實現(xiàn)了準直圖像嵌入式處理平臺原型系統(tǒng),用于驗證DM3730異構(gòu)多核處理器進行準直圖像處理的性能。實現(xiàn)過程中對遠場基準圖像處理算法進行了仿真實驗和計算流程優(yōu)化。最后,原型系統(tǒng)實驗驗證了本文的嵌入式準直圖像嵌入式處理方案的嵌入式硬件可以滿足運算時間的要求。進而驗證了本文所探索的異構(gòu)多核處理器的準直圖像嵌入式處理平臺可以用于解決當前SG-Ⅲ以及今后更大規(guī)模激光裝置在進行集中式準直圖像處理時面臨的大量圖像數(shù)據(jù)傳輸、存儲和處理的問題。
【關鍵詞】：圖像處理 異構(gòu)多核處理器 光路準直 嵌入式系統(tǒng)
【學位授予單位】：中國工程物理研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP332;TP391.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 課題的研究背景及意義9-13
• 1.2.1 課題的研究背景9-12
• 1.2.2 課題的研究意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點15-16
• 1.5 課題研究與實現(xiàn)的難點16
• 1.6 論文章節(jié)安排16
• 1.7 本章小結(jié)16-17
• 第2章 異構(gòu)多核軟硬件平臺簡介17-24
• 2.1 DM3730異構(gòu)多核硬件平臺17-20
• 2.1.1 DM3730 SOC芯片介紹17-20
• 2.2 達芬奇(DAVINCI~(TM))開發(fā)套件20-21
• 2.2.1 達芬奇開發(fā)套件簡介20
• 2.2.2 達芬奇框架的主要組件20-21
• 2.3 異構(gòu)多核的啟動加載21
• 2.4 交叉編譯實驗環(huán)境21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 異構(gòu)多核處理器核間通信技術24-34
• 3.1 進程間通信技術簡介24-25
• 3.2 異構(gòu)多核核間通信研究現(xiàn)狀25-27
• 3.3 DSPLINK核間通信技術分析27-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 異構(gòu)多核準直圖像嵌入式處理平臺設計34-45
• 4.1 集中式準直圖像處理系統(tǒng)34-35
• 4.2 分布式的嵌入式準直圖像處理系統(tǒng)設計35-36
• 4.3 算法服務器設計36-37
• 4.4 準直圖像嵌入式處理平臺設計37-43
• 4.4.1 硬件平臺選擇37-39
• 4.4.2 軟件框架39-40
• 4.4.3 ARM端軟件需求40-41
• 4.4.4 DSP端算法需求41-43
• 4.5 軟件開發(fā)流程43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第5章 原型系統(tǒng)設計和實現(xiàn)45-60
• 5.1 原型系統(tǒng)設計45-47
• 5.1.1 原型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能45-46
• 5.1.2 原型系統(tǒng)處理流程46
• 5.1.3 原型系統(tǒng)數(shù)據(jù)流46-47
• 5.2 算法文件服務器47-49
• 5.2.1 達芬奇開發(fā)環(huán)境搭建47-48
• 5.2.2 NFS服務搭建48
• 5.2.3 DHCP服務搭建48-49
• 5.3 ARM LINUX啟動加載49-51
• 5.3.1 X-loader編譯49
• 5.3.2 Uboot配置編譯49-50
• 5.3.3 SD根文件系統(tǒng)50-51
• 5.3.4 異構(gòu)多核內(nèi)存劃分51
• 5.4 遠場CCD基準圖像處理算法實現(xiàn)51-59
• 5.4.1 DSP算法設計和計算流程優(yōu)化51-56
• 5.4.2 DSP端Codec Server的集成56-57
• 5.4.3 ARM端Codec Engine的配置57
• 5.4.4 ARM端應用程序的實現(xiàn)57-59
• 5.5 測試圖像運行結(jié)果59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 原型系統(tǒng)實驗驗證60-63
• 6.1 測試環(huán)境介紹60
• 6.2 嵌入式系統(tǒng)啟動速度測試60-61
• 6.3 遠場基準圖像計算速度測試61-62
• 6.4 本章小結(jié)62-63
• 第7章 總結(jié)與展望63-64
• 7.1 研究總結(jié)63
• 7.2 展望63-64
• 參考文獻64-66
• 發(fā)表論文和科研情況說明66-67
• 致謝67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 資新運;耿帥;趙姝帆;張鵬;龐海龍;;基于數(shù)字工業(yè)攝像的非接觸扭矩傳感測量研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2015年04期

2 馮強;胡毅;于東;陸小虎;;基于OMAP處理器的核間通信機制設計與實現(xiàn)[J];計算機工程;2014年04期

3 周建平;劉歆瀏;;基于DM3730平臺的智能數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J];兵工自動化;2012年05期

4 虢仲平;唐鐘;;大型激光裝置光路準直并行控制模型設計[J];信息與電子工程;2011年06期

5 趙高長;張磊;武風波;;改進的中值濾波算法在圖像去噪中的應用[J];應用光學;2011年04期

6 郭暉;陳光;;基于OpenCV的視頻圖像處理應用研究[J];微型機與應用;2010年21期

7 彭國福;林正浩;;圖像處理中GAMMA校正的研究和實現(xiàn)[J];電子工程師;2006年02期

8 呂鳳年,劉代中,徐仁芳,曹金洲,范滇元;圖像處理在光路自動準直系統(tǒng)中的應用[J];光學技術;2005年03期

9 劉代中,朱健強,徐仁芳,范滇元;4程放大光路自動準直系統(tǒng)研究[J];強激光與粒子束;2004年05期

10 孫宏琦,施維穎,巨永鋒;利用中值濾波進行圖像處理[J];長安大學學報(自然科學版);2003年02期

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本文編號：752935