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(yīng)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(gòu)的S5P6818處理器以及Linux實時操作系統(tǒng),構(gòu)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(biāo)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(gòu)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(wù)器等軟件,建立了系統(tǒng)運行軟件平臺,保證系統(tǒng)應(yīng)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(yīng)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(xué)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(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)總體設(shè)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(dǎo)加載程序的選擇
2.5 本章小結(jié)
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(jié)
4 運動目標(biāo)的檢測與跟蹤
4.1 預(yù)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(biāo)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(jié)
5 系統(tǒng)軟件平臺搭建與應(yīng)用程序設(shè)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(gòu)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(wù)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(wù)器移植
5.9.1 mjpg-streamer簡介
5.9.2 視頻服務(wù)器與客戶端的通信
5.9.3 mjpg-streamer移植
5.10 系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計
5.10.1 應(yīng)用程序總體框架設(shè)計
5.10.2 主窗口設(shè)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(yīng)用程序測試
5.13 本章小結(jié)
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(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)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(shè)計與實現(xiàn)[J]. 陳韜. 電子設(shè)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(shè)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(biāo)檢測方法[J]. 歐陽梓標(biāo),牛燕雄,謝朋言. 半導(dǎo)體光電. 2018(02)
[5]基于幀間差分的ViBe運動目標(biāo)檢測[J]. 徐君妍,袁址赟,崔宗勇,曹宗杰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(27)
[6]嵌入式圖像處理系統(tǒng)的模塊化軟件設(shè)計[J]. 趙星. 電子設(shè)計工程. 2016(18)
[7]一種基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設(shè)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(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊晶,黃俊,吳福海. 電視技術(shù). 2015(04)
碩士論文
[1]基于視頻圖像的運動目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)研究[D]. 覃興平.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于嵌入式Linux的運動圖像檢測技術(shù)研究[D]. 雷穩(wěn).西安電子科技大學(xué) 2017
[3]嵌入式實時全景圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 王韜.東南大學(xué) 2017
[4]基于FPGA的運動目標(biāo)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(xué) 2017
[5]基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設(shè)計[D]. 朱云波.大連理工大學(xué) 2017
[6]基于ARM的智能實驗室控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王歡.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[7]基于Cortex圖像處理系統(tǒng)的研制[D]. 李震.東華大學(xué) 2017
[8]基于OMAPL138和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用開發(fā)[D]. 黃曦.北京理工大學(xué) 2016
[9]基于ARM的嵌入式系統(tǒng)人機交互界面研究與設(shè)計[D]. 王培麗.西安工程大學(xué) 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(xué) 2016
本文編號:3666402
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)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(jié)構(gòu)
2 系統(tǒng)總體設(shè)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(dǎo)加載程序的選擇
2.5 本章小結(jié)
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(jié)
4 運動目標(biāo)的檢測與跟蹤
4.1 預(yù)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(biāo)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(jié)
5 系統(tǒng)軟件平臺搭建與應(yīng)用程序設(shè)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(gòu)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(wù)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(wù)器移植
5.9.1 mjpg-streamer簡介
5.9.2 視頻服務(wù)器與客戶端的通信
5.9.3 mjpg-streamer移植
5.10 系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計
5.10.1 應(yīng)用程序總體框架設(shè)計
5.10.2 主窗口設(shè)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(yīng)用程序測試
5.13 本章小結(jié)
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(jié)
7 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)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(shè)計與實現(xiàn)[J]. 陳韜. 電子設(shè)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(shè)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(biāo)檢測方法[J]. 歐陽梓標(biāo),牛燕雄,謝朋言. 半導(dǎo)體光電. 2018(02)
[5]基于幀間差分的ViBe運動目標(biāo)檢測[J]. 徐君妍,袁址赟,崔宗勇,曹宗杰. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(27)
[6]嵌入式圖像處理系統(tǒng)的模塊化軟件設(shè)計[J]. 趙星. 電子設(shè)計工程. 2016(18)
[7]一種基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設(shè)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(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊晶,黃俊,吳福海. 電視技術(shù). 2015(04)
碩士論文
[1]基于視頻圖像的運動目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)研究[D]. 覃興平.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于嵌入式Linux的運動圖像檢測技術(shù)研究[D]. 雷穩(wěn).西安電子科技大學(xué) 2017
[3]嵌入式實時全景圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 王韜.東南大學(xué) 2017
[4]基于FPGA的運動目標(biāo)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(xué) 2017
[5]基于ARM的嵌入式圖像處理系統(tǒng)設(shè)計[D]. 朱云波.大連理工大學(xué) 2017
[6]基于ARM的智能實驗室控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王歡.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[7]基于Cortex圖像處理系統(tǒng)的研制[D]. 李震.東華大學(xué) 2017
[8]基于OMAPL138和Linux操作系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用開發(fā)[D]. 黃曦.北京理工大學(xué) 2016
[9]基于ARM的嵌入式系統(tǒng)人機交互界面研究與設(shè)計[D]. 王培麗.西安工程大學(xué) 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(xué) 2016
本文編號:3666402
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