[发明专利]基于BF处理器的嵌入式图像处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理系统及方法，尤其是一种基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统及方法，属于图像处理技术领域。 

背景技术

视觉检测是利用智能化的图像采集处理系统，对检测目标的表面图像信号进行采集和处理，并输出处理结果，基于视觉检测的数字远程图像监控系统也是预防灾害事故发生的锐利武器。在采用小型无人直升机为载体的灾害检测系统中，由于机载的电子舱内已经放置了惯性导航设备、小型无人直升机的飞行控制系统以及系统工作工的电池。通常这些小型直升机体积相对较小而导致负重也小，因此就对机载设备提出了高精度、低功耗、微型化、低成本等多方面的苛刻要求。 

据了解，目前还没有出现一种满足各方面要求的嵌入式平台应用于灾害监测系统对灾害图像进行分析处理。而近年来，随着芯片设计技术的飞速发展，可编程逻辑器件（CPLD）、数字信号处理器（DSP）等芯片的处理能力大幅提高，为使用嵌入式系统开发机器视觉的图像处理平台提供了便利。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种具有高可靠性和高集成度，而且功耗低、成本低的基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统。 

本发明的另一目的在于提供一种基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统应用于灾害检测系统的图像处理方法。 

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到： 

基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统，包括图像采集部分和图像处理部分，其特征在于： 

所述图像采集部分包括用于采集图像数据的图像传感器和用于驱动图像传感器工作并将图像数据写入图像处理部分的CPLD； 

所述图像处理部分包括用于获取图像数据并对图像进行分析和处理的Blackfin531 处理器，所述Blackfin531处理器用于图像数据传输的PPI接口，所述Blackfin531处理器通过外部总线接口扩展有用于存储图像数据的SDRAM和用于存储代码信息的FLASH存储器； 

所述图像传感器、CPLD、PPI接口和SDRAM依次连接。 

作为一种优选方案，所述Blackfin531处理器还包括LCD接口，该LCD接口连接一台用于实现图形界面人机交互的TS8001P液晶屏； 

作为一种优选方案，所述图像传感器为CCD传感器或CMOS传感器。 

作为一种优选方案，所述SDRAM为HY57V561620芯片。 

作为一种优选方案，所述FLASH存储器为AT45DB161D芯片。 

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到： 

基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统应用于灾害检测系统的图像处理方法，其特征在于包括以下步骤： 

1）将基于Blackfin531的嵌入式图像处理系统嵌入灾害检测系统，通过灾害检测系统的小型无人直升机拍摄到现场的图像，由CPLD驱动图像传感器采集原始图像数据； 

2）CPLD产生符合PPI接口数据总线时序的信号，将原始图像数据写入到PPI接口的缓冲区中； 

3）PPI接口结合Blackfin531处理器的DMA操作将原始图像数据存储在SDRAM中； 

4）BlackFin531处理器获取到原始图像数据后，对原始图像进行分析与处理：将原始图像进行二值化，再对二值化后的结果进行中值滤波，然后再对中值滤波后的图像通过sobel算子进行边缘检测，根据边缘检测后的结果标定火焰所在的位置，采用模板匹配运算，从而滤除小区域内的白斑，识别出火焰。 

作为一种优选方案，步骤1）中，所述CPLD通过外部同步信号和触发信号驱动图像传感器采集原始图像数据。 

作为一种优选方案，步骤4）中，BlackFin531处理器是对二值化后的结果进行3*3的中值滤波。 

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果： 

1、本发明的图像处理系统是采用了BlackFin531处理器，它兼备一个与通用微控制器相似的32bit类RISC指令集和16bit双乘法累加器（MAC），集强大的信号处理性能和易用性于一身，可稳定工作的频率达到600M Hz，能为系统提供高达1200MMA的运算能力，因此在图像处理中可以达到高速度和高精度的效果，同时成本低廉，适合作为图像处理平台的核心处理器。