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基于ARM Cortex-A53的圖像處理系統(tǒng)研究

發(fā)布時間:2022-07-29 11:43
  隨著科技的不斷進步,數(shù)字圖像處理的應用已經(jīng)普及到千家萬戶,使人們的生活變得越來越便捷。早期實現(xiàn)的圖像處理系統(tǒng)均是基于桌面PC機,而其圖像處理系統(tǒng)存在較多約束,主要依賴于軟件操作,且便攜性較差。本文采用基于Cortex-A53架構的S5P6818處理器以及Linux實時操作系統(tǒng),構建實時圖像處理系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠進行實時圖像采集、圖像處理以及運動目標檢測與跟蹤等功能,同時可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),易于攜帶。論文在圖像處理系統(tǒng)及圖像處理算法方面的研究工作如下:(1)根據(jù)系統(tǒng)功能以及開發(fā)成本的需求,對各硬件模塊選型。系統(tǒng)以X6818bv3開發(fā)板為核心連接外圍硬件模塊,構建系統(tǒng)硬件平臺。(2)圖像處理系統(tǒng)移植了uboot、Linux操作系統(tǒng)、根文件系統(tǒng)以及視頻服務器等軟件,建立了系統(tǒng)運行軟件平臺,保證系統(tǒng)應用程序的正常執(zhí)行,實現(xiàn)圖像采集和圖像處理的功能。(3)圖像處理系統(tǒng)的應用程序可分為圖像采集和圖像處理兩部分。在Qt Creator集成開發(fā)環(huán)境中編寫圖形界面程序,實現(xiàn)視頻圖像顯示、jpeg圖像保存、圖像增強以及邊緣檢測等功能,并且增添了遠程監(jiān)控功能。(4)本文針對傳統(tǒng)的ViBe算法在前景檢測過程中存在光照... 

【文章頁數(shù)】:70 頁

【學位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 論文章節(jié)結構
2 系統(tǒng)總體設計
    2.1 系統(tǒng)功能分析
    2.2 系統(tǒng)整體開發(fā)流程
    2.3 系統(tǒng)硬件選型
    2.4 系統(tǒng)軟件選型
        2.4.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
        2.4.2 引導加載程序的選擇
    2.5 本章小結
3 系統(tǒng)硬件平臺搭建
    3.1 X6818bv3 開發(fā)板簡介
    3.2 X6818bv3 開發(fā)板硬件資源
    3.3 系統(tǒng)外圍電路
        3.3.1 電源管理模塊
        3.3.2 串口電路
        3.3.3 SD卡模塊
        3.3.4 USB接口電路
        3.3.5 LCD液晶屏與觸摸屏接口
    3.4 攝像頭選型
    3.5 本章小結
4 運動目標的檢測與跟蹤
    4.1 預處理
    4.2 運動檢測
        4.2.1 ViBe背景建模方法
        4.2.2 ViBe算法的改進
        4.2.3 前景檢測后處理
        4.2.4 質(zhì)心特征提取
    4.3 運動目標跟蹤
    4.4 運動動態(tài)模型
    4.5 卡爾曼濾波跟蹤
    4.6 本章小結
5 系統(tǒng)軟件平臺搭建與應用程序設計
    5.1 系統(tǒng)軟件平臺搭建流程
    5.2 tftp及 ckermit安裝配置
    5.3 構建交叉編譯環(huán)境
    5.4 uboot移植
    5.5 Linux內(nèi)核配置與移植
    5.6 根文件系統(tǒng)制作與nfs服務器搭建
    5.7 Qt的安裝與移植
        5.7.1 宿主機Qt的安裝
        5.7.2 ARM版本Qt的編譯與移植
    5.8 OpenCV函數(shù)庫移植
    5.9 mjpg-streamer視頻服務器移植
        5.9.1 mjpg-streamer簡介
        5.9.2 視頻服務器與客戶端的通信
        5.9.3 mjpg-streamer移植
    5.10 系統(tǒng)應用程序設計
        5.10.1 應用程序總體框架設計
        5.10.2 主窗口設計
        5.10.3 Qt多線程編程
        5.10.4 視頻圖像顯示
        5.10.5 視頻圖像的保存
    5.11 圖像處理的實現(xiàn)
        5.11.1 圖像灰度化
        5.11.2 圖像二值化處理
        5.11.3 圖像平滑
        5.11.4 圖像增強
        5.11.5 圖像的邊緣檢測
    5.12 宿主機應用程序測試
    5.13 本章小結
6 系統(tǒng)測試
    6.1 系統(tǒng)自啟動
    6.2 視頻圖像采集測試
    6.3 圖像處理算法測試
    6.4 本章小結
7 總結與展望
    7.1 總結
    7.2 展望
參考文獻
作者攻讀學位期間發(fā)表學術論文清單
致謝


【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于圖像處理的嵌入式火焰檢測系統(tǒng)[J]. 宋孟華,曹金龍,鮑成偉.  機械與電子. 2019(01)
[2]基于嵌入式圖像處理系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)[J]. 陳韜.  電子設計工程. 2018(16)
[3]基于嵌入式圖像處理與運動控制的測控系統(tǒng)設計[J]. 姚志生,許四祥,翟健健,李天甲.  火力與指揮控制. 2018(05)
[4]一種改進的基于ViBe的運動目標檢測方法[J]. 歐陽梓標,牛燕雄,謝朋言.  半導體光電. 2018(02)
[5]基于幀間差分的ViBe運動目標檢測[J]. 徐君妍,袁址赟,崔宗勇,曹宗杰.  科學技術與工程. 2017(27)
[6]嵌入式圖像處理系統(tǒng)的模塊化軟件設計[J]. 趙星.  電子設計工程. 2016(18)
[7]一種基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設計[J]. 陸旭,梁光明,陳韻迪.  計算機與數(shù)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嵌入式操作系統(tǒng)的圖像處理[J]. 左春雪,吉喆明,黃小紅.  計算機與數(shù)字工程. 2015(03)
[10]基于Qt的智能家居管理軟件設計與實現(xiàn)[J]. 楊晶,黃俊,吳福海.  電視技術. 2015(04)

碩士論文
[1]基于視頻圖像的運動目標檢測與跟蹤技術研究[D]. 覃興平.廣東工業(yè)大學 2018
[2]基于嵌入式Linux的運動圖像檢測技術研究[D]. 雷穩(wěn).西安電子科技大學 2017
[3]嵌入式實時全景圖像處理系統(tǒng)的設計[D]. 王韜.東南大學 2017
[4]基于FPGA的運動目標實時檢測與跟蹤系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 任欣.武漢理工大學 2017
[5]基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設計[D]. 朱云波.大連理工大學 2017
[6]基于ARM的智能實驗室控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 王歡.中國地質(zhì)大學(北京) 2017
[7]基于Cortex圖像處理系統(tǒng)的研制[D]. 李震.東華大學 2017
[8]基于OMAPL138和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式應用開發(fā)[D]. 黃曦.北京理工大學 2016
[9]基于ARM的嵌入式系統(tǒng)人機交互界面研究與設計[D]. 王培麗.西安工程大學 2016
[10]基于ARM和OpenCV的視頻圖像采集與處理系統(tǒng)研究[D]. 梁鵬.西北師范大學 2016



本文編號:3666402

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