嵌入式图像并行处理系统的研究与应用

【摘要】当前处理图像信息常基于PC机完成,但PC机体积庞大,不方便携带,且使用过程中,配套的电力设施、环境及其他资源要求较多,因此,在野外实时处理图像数据具有一定的难度。因此,本课题研究嵌入式并行处理平台对野外图像进行处理。由于是对图像的数据信息进行操作,导致需要处理巨大的数据量,并且在处理过程中要满足实时性,因此对处理平台的速度要求较高。本文选用是高性能的多DSP处理芯片,提高了平台的处理速度。硬件平台的整体过程是使用摄像头采集外界的模拟图像,通过模数转换进行解码,将模拟信号转化成数字信息,然后对转换成的数字信息进行预处理,并且存储结果,接着将结果通过串行RapidIO总线快速传输给并行处理平台,通过并行处理平台对其进行处理,最后将处理的结果传输给用户。由于双DSP处理平台要满足实时性要求,而如何将处理过的数据进行快速传输是一个难题,因此本文采用串行RapidIO总线使系统达到实时传输。通过串行RapidIO,总线连接DSP与DSP以及DSP与FPGA,使得数据传输的最大速率可达3.125Gbps,实现了数据无延迟的传输,从而解决了大量数据的快速传输问题,满足系统实时性要求。通过德州仪器公司提供的集成开发环境CCS进行软件开发,在CCS中使用模拟DSP硬件环境进行设计。首先在PC机上实现算法功能,然后对算法移植和优化,使其能够在并行平台上运行。为验证平台的并联处理性能,通过遗传算法求解TSP问题的并行化实验案例,验证了并行处理系统平台的优势。最后将本文所提出的双DSP并联处理平台,处理野外水渠的图像数据,实验表明嵌入式并联图像处理系统可以替代传统电脑处理模式,并具有较高的处理速度。
【作者】郭钊；
【导师】李建华；
【作者基本信息】兰州理工大学，计算机应用技术，2014，硕士
【关键词】并行处理平台；DSP；FPGA；RapidIO总线；

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