CN100568914C - 基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 - Google Patents
基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100568914C CN100568914C CNB2007100930157A CN200710093015A CN100568914C CN 100568914 C CN100568914 C CN 100568914C CN B2007100930157 A CNB2007100930157 A CN B2007100930157A CN 200710093015 A CN200710093015 A CN 200710093015A CN 100568914 C CN100568914 C CN 100568914C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- color image
- s3c2440a
- true color
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，它是利用S3C2440A的摄像头接口采集真彩色图像(RawRGB格式)，将采集到的R，G，B数据存放到y，cb，cr三个地址空间；由于数据存放的位置有规律，将上述三个空间的数据进行抽取；再进行颜色插值，即可得到24位真彩色图像数据。本发明方法能够实时的采集高分辨率、高精度的真彩色图像，并且处理速度快。该方法可实现对图像微弱变化的实时远程监测，系统结构简单，具有微型化、便携化和智能控制等特点。常见的具有图像采集功能的微处理器(DSP，ARM等)的内部逻辑单元都具有类似设计，因此该方案可广泛应用与其他图像采集设备中，具有一定的通用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种在嵌入式系统中实现真彩色图像采集和处理的方法，用于多功能便携式控制系统中进行高分辨率、高精度图像采集及处理。
背景技术
目前常用的图像采集系统，大多以通用计算机为平台或者起辅助处理作用，在微型化、便携式和无线远程传输等方面存在着不足。有些专门设计的系统通常需要各种芯片结合来实现，系统比较复杂，在控制、监视或管理方面也不够灵活，功能也比较单一。
嵌入式技术已经成当前最热门、最具发展前景的IT应用领域之一。三星公司的S3C2440A使用ARM920T内核，主频是400M，最高处理速度为533MHz，是同类嵌入式CPU中最快的一款，并兼有低功耗、高度集成等特性。它集成了一个摄像头接口(CAMIF)。CAMIF支持ITU R BT.601/656YCbCr 8-位标准的图像数据输入，最大可采样4096×4096像素的图像，其图像采集模块简单，硬件电路容易实现，可实现在微系统中监控图像变化以及远程传输。但是该接口默认的视频输入格式ITU R BT.601/656规范，不能直接对真彩色图像数据(RawRGB格式)进行采集处理。对于通用的ITU R BT.601/656标准图像，虽然具有较好视觉效果，数据量小等特点，但是对于精度要求比较高的图像分析和识别，在经过数字RGB-YCbCr-RGB转换之后，会丢失很多原有的颜色信息，影响结果的真实性。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种利用S3C2440A提供的图像采集通道，使用并口将数据采集到内存后进行处理，没有任何失真的得到原始图像，实现了高分辨率(最高可达1600万像素)真彩色(RawRGB格式)图像数据的采集的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，包括如下步骤：
(1)利用S3C2440A的摄像头接口，将采集到的数据按y，cb，cr三个地址空间来存放，存放规则为：
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到y空间；
将与tTU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间；
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间；
(2)将上述三个地址空间的数据按如下规则进行整理，其整理规则为：
将y，cb，cr三个空间中的R，G，B颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值(Color interpolation)，从而得到24位真彩色图像数据。
相比现有技术，本发明具有如下优点：
1、能够实时的采集和处理高分辨率、高精度的真彩色图像，并且处理速度快；
2、由于数据量大，处理过程复杂，当多个进程并发时，很可能引发″竞态″造成死锁，本设计将数据放入循环缓冲区，设计恰当的任务队列和延时进行调度，从而避免了死锁的出现，系统可以同时执行其他任务，运行稳定；
3、可实现对图像变化的远程监控，具有微型化、便携化和智能控制等特点；
4、本设计系统结构简单，运行稳定，可以同时实现多个功能要求。
附图说明
图1是系统工作流程示意图；
图2是数据存放到y，cr，cb三个空间的分布示意图；
图3是数据抽取示意图；
图4是数据插值示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，以300万像素为例，包括如下步骤：
(1)利用S3C2440A的摄像头接口提供的通道，将采集到的数据存放到y，cb，cr三个地址空间，存放规则为：
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到y空间；
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间；
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间。
例如：对于默认的ITU R BT.601/656(YCrCb4:2:2)格式，摄像头接口采集到Y，Cr，Cb数据后存放在y，cr，cb三个空间的数据分布如图2所示。
(2)摄像头输出为RawRGB格式，R，G，B输出顺序可以通过相应的寄存器进行设置。
例如：设置摄像头输出R，G，B数据顺序是：
第一行：R11G12R13G14R15G16R17G18R19G110R111G112......R1m......
第二行：G21B22G23B24G25B26G27B28G29B210G211B212......B2m......
第三行：R31G32R33G34R35G36R37G38R39G310R311G312......G3m......
第j行：Rj1Gj2Rj3Gj4Rj5Gj6Rj7Gj8Rj9Gj10Rj11Gj12......Gjm......
......
m＜＝1536；j＜＝2048；
因此，RGB数据采集到y，cr，cb空间后，遵循一定的规则存放，例如y空间存放的数据格式如下(2048＊768)：
k＜＝768
(3)将上述三个区的数据按如下规则进行整理，其整理的抽取规则为：
将y，cb，cr三个空间中的R，G，B颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值，从而得到24位真彩色图像数据。
申请一块3MB的连续物理空间，用来存放DMA传输的图像数据。通过以下过程将得到的数据进行整理：
将y，cr，cb三个内存空间内的R，G，B数据分别按图3所示的格式抽取出来，存放到converter_r，converter_g1，converter_g2，converter_b1，converter_b2空间中，再将converter_g1与converter_g2中的G数据交叉整合在一起存放到converter_g空间，将converter_b1与converter_b2中的B数据交叉整合在一起存放到converter_b空间。
经过上述运算，将R，G，B三种颜色数据值分别放在三个空间converter_r，converter_g，converter_b中，再将抽取出来的每个8位的单色R，G，B与相邻R，G，B数据进行颜色插值，为每个基色像素计算出其余两色的值，即每个象素用24位来表示，从而得到24位真彩色图像。参见图4所示。
对于在中断上下文中处理数据量庞大的图像数据来说，几个进程同时访问同一块内存空间时容易造成死锁。本设计将数据放入循环缓冲区，设计恰当的任务队列和延时，从而避免了死锁的出现。这种方式具有清晰度高，准确度高，处理速度快等特点。
获得图像数据后，可以直接在matlab下进行显示处理，也可以处理形成计算机可以识别的特定格式的文件。例如加入BMP文件头信息块、图像描述信息块等，形成BMP内存文件映像，然后在计算机上的通用图像处理软件进行显示处理。
利用S3C2440A提供的图像采集通道将数据采集到内存，此时采集到的RawRGB格式的图像数据存放顺序是不规则的，不能直接生成真彩色图像，但是有一定的规律，通过处理可以毫无失真的恢复为原始的图像数据格式。因此，本发明采用了这样一种方法：即申请循环缓冲区，设置一定的时间等待后，再进行处理，这样就避免了图像采集和用户空间处理和拷贝的并发问题。使用延时函数进行延时，驱动程序使用等待队列等待数据处理，确保在一段时间后一定运行该驱动程序，由于在中断服务程序中不能使用唤醒函数来唤醒休眠的进程，因此可以通过设置超时时间，使进程休眠到该时间时就会因超时而被唤醒。延时时间通过多次试验确定(根据系统任务多少和数据量大小不同来确定合适的值)，这样可以充分利用系统资源，并行执行各个任务，提高了处理速度。
Claims (1)
1.基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，包括如下步骤：
(1)利用S3C2440A的摄像头接口，将摄像头采集到的数据按y，cb，cr三个地址空间来存放，存放规则为：
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到Y空间；
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间；
将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间；
(2)将上述三个地址空间的数据按如下规则进行整理，其整理规则为：
将y，cb，cr三个空间中的R，G，B颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值，从而得到24位真彩色图像数据；
所述摄像头输出的数据格式为RawRGB，S3C2440A摄像头接口的视频信号输入格式为ITU-R BT.601/656规范。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100930157A CN100568914C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100930157A CN100568914C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101170633A CN101170633A (zh) | 2008-04-30 |
| CN100568914C true CN100568914C (zh) | 2009-12-09 |
Family
ID=39391081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100930157A Expired - Fee Related CN100568914C (zh) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100568914C (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103129184B (zh) * | 2011-11-30 | 2015-03-25 | 北大方正集团有限公司 | 专色校准方法和装置 |
| CN103414898B (zh) * | 2013-08-09 | 2016-11-02 | 深圳锐取信息技术股份有限公司 | 一种高分辨率视频采集方法及系统 |
-
2007
- 2007-11-21 CN CNB2007100930157A patent/CN100568914C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于DM642的视频处理系统设计. 刘丹，孙丽云，胡伟，靳丽.微计算机信息，第23卷第6-2期. 2007 |
| 基于DM642的视频处理系统设计. 刘丹，孙丽云，胡伟，靳丽.微计算机信息，第23卷第6-2期. 2007 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101170633A (zh) | 2008-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103161133B (zh) | 基于机器视觉的智能道路清扫车及其控制方法 | |
| CN104050443B (zh) | 使用肤色检测的视频流的姿势预处理 | |
| CN105208275B (zh) | 一种支持流数据片内实时处理的系统 | |
| CN102663758A (zh) | 一种基于fpga控制核心的图像采集及处理方法 | |
| WO2005096760A3 (en) | Portable reading device with mode processing | |
| CN101339661B (zh) | 一种基于手持设备运动检测的实时人机交互方法和系统 | |
| CN107358238A (zh) | 一种提取图像特征信息的方法及系统 | |
| CN108205680B (zh) | 图像特征提取集成电路、方法、终端 | |
| CN107077186A (zh) | 低功率计算成像 | |
| CN110648273A (zh) | 实时图像处理装置 | |
| CN102968785A (zh) | 一种基于多核dsp的高速并行图像匹配方法 | |
| CN100568914C (zh) | 基于s3c2440a的真彩色图像采集方法 | |
| CN104978749A (zh) | 一种基于fpga的sift图像特征提取系统 | |
| CN101567078B (zh) | 一种双总线的视觉处理芯片架构 | |
| CN109146768A (zh) | 图像变换方法、系统及应用 | |
| CN114359662B (zh) | 一种基于异构fpga和融合多分辨率的卷积神经网络的实现方法 | |
| Wang et al. | Real-time visual static hand gesture recognition system and its FPGA-based hardware implementation | |
| CN101483000A (zh) | 基于无线网络税控器的税控系统 | |
| CN103020616B (zh) | 一种手持设备空间位置的检测方法及其手持设备 | |
| CN104008524A (zh) | 图形处理中的低能量计算技术 | |
| Wei et al. | Research and hardware design of image processing algorithm based on FPGA | |
| CN115456983A (zh) | 一种水面漂浮物检测方法、系统、设备及介质 | |
| CN102841698A (zh) | 输出感应数据阵列的触控模组 | |
| CN102039738A (zh) | 高速装订机页面在线模糊识别系统 | |
| CN102129696B (zh) | 基于fpga的圆弧边缘图像的参数计算方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091209 Termination date: 20141121 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |