本發明專利技術公開了一種基于BF處理器的嵌入式圖像處理系統及方法，所述系統包括圖像采集部分和圖像處理部分，所述圖像采集部分包括的圖像傳感器和CPLD；所述圖像處理部分包括Blackfin531處理器，所述Blackfin531處理器包括外部總線接口和PPI接口，所述Blackfin531處理器通過外部總線接口擴展有的SDRAM和的FLASH存儲器；所述圖像傳感器、CPLD、PPI接口和SDRAM依次連接。本發明專利技術的圖像處理系統采用了BlackFin531處理器，集強大的信號處理性能和易用性于一身，在圖像處理中可以達到高速度和高精度的效果，同時成本低廉。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種圖像處理系統及方法，尤其是一種基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統及方法，屬于圖像處理
技術介紹
視覺檢測是利用智能化的圖像采集處理系統，對檢測目標的表面圖像信號進行采集和處理，并輸出處理結果，基于視覺檢測的數字遠程圖像監控系統也是預防災害事故發生的銳利武器。在采用小型無人直升機為載體的災害檢測系統中，由于機載的電子艙內已經放置了慣性導航設備、小型無人直升機的飛行控制系統以及系統工作工的電池。通常這些小型直升機體積相對較小而導致負重也小，因此就對機載設備提出了高精度、低功耗、微型化、低成本等多方面的苛刻要求。據了解，目前還沒有出現一種滿足各方面要求的嵌入式平臺應用于災害監測系統對災害圖像進行分析處理。而近年來，隨著芯片設計技術的飛速發展，可編程邏輯器件(CPLD)、數字信號處理器(DSP)等芯片的處理能力大幅提高，為使用嵌入式系統開發機器視覺的圖像處理平臺提供了便利。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供一種具有高可靠性和高集成度，而且功耗低、成本低的基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統。本專利技術的另一目的在于提供一種基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統應用于災害檢測系統的圖像處理方法。本專利技術的目的可以通過采取如下技術方案達到:基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，包括圖像采集部分和圖像處理部分，其特征在于:所述圖像采集部分包括用于采集圖像數據的圖像傳感器和用于驅動圖像傳感器工作并將圖像數據寫入圖像處理部分的CPLD ；所述圖像處理部分包括用于獲取圖像數據并對圖像進行分析和處理的Blackfin531處理器，所述Blackfin531處理器用于圖像數據傳輸的PPI接口，所述Blackfin531處理器通過外部總線接口擴展有用于存儲圖像數據的SDRAM和用于存儲代碼信息的FLASH存儲器；所述圖像傳感器、CPLD、PPI接口和SDRAM依次連接。作為一種優選方案，所述Blackfin531處理器還包括IXD接口，該IXD接口連接一臺用于實現圖形界面人機交互的TS8001P液晶屏；作為一種優選方案，所述圖像傳感器為CXD傳感器或CMOS傳感器。作為一種優選方案，所述SDRAM為HY57V561620芯片。作為一種優選方案，所述FLASH存儲器為AT45DB161D芯片。本專利技術的另一目的可以通過采取如下技術方案達到:基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統應用于災害檢測系統的圖像處理方法，其特征在于包括以下步驟:I)將基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統嵌入災害檢測系統，通過災害檢測系統的小型無人直升機拍攝到現場的圖像，由CPLD驅動圖像傳感器采集原始圖像數據；2)CPLD產生符合PPI接口數據總線時序的信號，將原始圖像數據寫入到PPI接口的緩沖區中；3)PPI接口結合Blackf in531處理器的DMA操作將原始圖像數據存儲在SDRAM中；4)BlackFin531處理器獲取到原始圖像數據后，對原始圖像進行分析與處理:將原始圖像進行二值化，再對二值化后的結果進行中值濾波，然后再對中值濾波后的圖像通過sobel算子進行邊緣檢測，根據邊緣檢測后的結果標定火焰所在的位置，采用模板匹配運算，從而濾除小區域內的白斑，識別出火焰。作為一種優選方案，步驟I)中，所述CPLD通過外部同步信號和觸發信號驅動圖像傳感器采集原始圖像數據。作為一種優選方案，步驟4)中，BlackFin531處理器是對二值化后的結果進行3*3的中值濾波。本專利技術相對于現有技術具有如下的有益效果:1、本專利技術的圖像處理系統是采用了 BlackFin531處理器，它兼備一個與通用微控制器相似的32bit類RISC指令集和16bit雙乘法累加器(MAC)，集強大的信號處理性能和易用性于一身，可穩定工作的頻率達到600M Hz,能為系統提供高達1200MMA的運算能力，因此在圖像處理中可以達到高速度和高精度的效果，同時成本低廉，適合作為圖像處理平臺的核心處理器。2、本專利技術的圖像處理系統通過CPLD驅動圖像傳感器采集原始圖像數據，再通過BlackFin531處理器獲取圖像數據、完成圖像的運算和處理運算結果，應用于災害檢測系統具有可靠性高、易用性強、集成度高和功耗低的優點。附圖說明圖1為本專利技術的圖像處理系統結構原理框圖。圖2為本專利技術的圖像處理系統的圖像處理流程示意圖。圖3a-圖3d為本專利技術測試時的圖像處理示意圖。其中，1-圖像傳感器，2-CPLD，3_Blackfin531處理器，4_外部總線接口，5-PPI接口，6-SDRAM, 7-FLASH 存儲器，8-LCD 接 口，9-TS8001P 液晶屏。具體實施例方式實施例1:如圖1所示，本實施例的圖像處理系統包括圖像采集部分和圖像處理部分，所述圖像采集部分包括圖像傳感器I和CPLD2，所述圖像傳感器I為CXD傳感器或CMOS傳感器；所述圖像處理部分包括Blackfin531處理器3，所述Blackfin531處理器3包括PPI接口 4和IXD接口 8，所述Blackf in531處理器3通過外部總線接口擴展有32MB的SDRAM5和2MB的FLASH存儲器6，所述SDRAM5為HY57V561620芯片，所述FLASH存儲器6為采用SPI技術的AT45DB161D芯片，分別用于存儲圖像數據和程序代碼信息；所述IXD接口 8連接一臺TS8001P液晶屏8，用于實現圖形界面人機交互。所述圖像傳感器1、CPLD2、PPI接口 4和SDRAM5依次連接。圖像數據傳輸接口 PPI:BlackFin531處理器的PPI接口(并行外設接口)，可以配置成8 16位數據寬度的多功能并行同步準雙向接口，包括三條同步信號線和一個連接到外部時鐘的時鐘線，通過修改相應的寄存器設置PPI接口各種工作模式，所述PPI接口可以設置為ITU-R656輸入模式、ITU-R656輸出模式、通用輸入模式和通用輸出模式；每種工作模式中又可以設置數據寬度，同步時鐘工作方式和數據打包/解包等多種工作條件，通過寫PPI_C0NTR0L、PPI_DELAY和PPI_C0UNT三個寄存器設置PPI接口的工作模式。其中，PPI接口控制寄存器PPI_C0NTR0L主要設置同步時鐘極性和設置數據時鐘極性、數據寬度最小8位，最大16位、設置數據打包/解包模式，是否將輸入的兩個8位數據打包為I個16位數據存儲、同步時鐘工作模式、輸入或輸出子模式、輸入或輸出方向以及使能PPI接口 ；ppi接口延遲寄存器PPI_DELAY設置在行同步時鐘有效后，延遲PPI_DELAY個數據時鐘，PPI接口開始輸入行像素；PPI接口計數寄存器PPI_C0UNT是在行同步時鐘有效期內，PPI接口輸入或輸出PPI_C0UNT像素，相當于CPLD在一個圖像傳感器的行同步范圍內寫入的像素的個數，PPI接口的幀計數寄存器PPI_FRAME設計時考慮到PPI接口使用一個同步信號，就是CPLD的產生的圖像傳感器同步信號，PPI接口映射到一個DMA通道DMAO上，使用DMAO作為數據搬移通道，將PPI的數據搬移到SDRAM里。圖像存儲的DMA控制:通過Blackfin531處理器的PPI接口，圖本文檔來自技高網...
【技術保護點】
基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，包括圖像采集部分和圖像處理部分，其特征在于：?所述圖像采集部分包括用于采集圖像數據的圖像傳感器（1）和用于驅動圖像傳感器（1）工作并將圖像數據寫入圖像處理部分的CPLD（2）；?所述圖像處理部分包括用于獲取圖像數據并對圖像進行分析和處理的Blackfin531處理器（3），所述Blackfin531處理器（3）包括用于圖像數據傳輸的PPI接口（4），所述Blackfin531處理器（3）通過外部總線接口擴展有用于存儲圖像數據的SDRAM（5）和用于存儲代碼信息的FLASH存儲器（6）；?所述圖像傳感器（1）、CPLD（2）、PPI接口（4）和SDRAM（5）依次連接。
【技術特征摘要】
1.基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，包括圖像采集部分和圖像處理部分，其特征在于: 所述圖像采集部分包括用于采集圖像數據的圖像傳感器(I)和用于驅動圖像傳感器(I)工作并將圖像數據寫入圖像處理部分的CPLD (2)； 所述圖像處理部分包括用于獲取圖像數據并對圖像進行分析和處理的Blackfin531處理器(3)，所述Blackfin531處理器(3)包括用于圖像數據傳輸的PPI接口(4)，所述Blackfin531處理器(3)通過外部總線接口擴展有用于存儲圖像數據的SDRAM (5)和用于存儲代碼信息的FLASH存儲器(6)； 所述圖像傳感器(I)、CPLD (2)、PPI接口(4)和SDRAM (5)依次連接。2.根據權利要求1所述的基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，其特征在于:所述BIackf in531處理器(3 )還包括IXD接口( 7 )，該IXD接口( 7)連接一臺用于實現圖形界面人機交互的TS8001P液晶屏(8)。3.根據權利要求1或2所述的基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，其特征在于:所述圖像傳感器(I)為CXD傳感器或CMOS傳感器。4.根據權利要求1或2所述的基于Blackfin531的嵌入式圖像處理系統，其特征在于:所述 SDRAM (5)為 HY57V561620 芯片。5.根據權利要求1或2...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張謙，裴海龍，王乃洲，葉翔，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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