CN107087110A - 一种高效图像处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效图像处理系统，包括积分单元、串口控制器、多路开关单元、DSP控制器、第一SDRAM和第二SDRAM，所述积分单元分别连接图像传感器、串口控制器、多路开关单元和DSP控制器，多路开关单元分别连接第一SDRAM控制单元和第二SDRAM控制单元，第一SDRAM控制单元连接第一SDRAM，第二SDRAM控制单元连接第二SDRAM，所述DSP控制器还连接SRAM，所述第一SDRAM和第二SDRAM构成存储区。本发明采用DSP控制器作为主控元件，通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图，通过对差分图像直方图分布进行分析，实现图像处理过程，效率和准确率都有所提升。

Description

一种高效图像处理系统

技术领域

本发明涉及一种图像系统，具体是一种高效图像处理系统。

背景技术

目前的处理方法对于复杂环境下的目标识别准确率较差，不能满足实际的需求。日本学者提出了一种算法叫做大津法，大津法需要数据本身具有良好的可分性，而且因其每次确定阈值都要反复计算类间方差，计算复杂度太大，难以适应实时性要求较高的高速公路监控系统。Surendra等人认为当前帧图像与背景差分后得到的差分图像中，大部分像素点的像素值都较低，这些对应于当前帧中与背景相似的像素点，而只有少部分像素值较高，对应的是需要获取的前景目标。另外运用较为广泛的方法是基于差分图像的直方图分布中存在多峰分布，在有目标存在的情况下这种算法是可行的，但是在监控图像中并不是每一帧图像中都会有目标存在，所以如果采用此方法就会造成一些虚假目标被检测出，常出现误报情况；同时该方法还存在一个问题，如何选择直方图中与峰值对应的比例，若是使用的是10％，对于复杂多变的监控环境，显然这是不合适的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效图像处理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效图像处理系统，接收图像传感器传来的图像和同步信号，依次通过图像积分、傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图偏阵计算和图像格式化后把数据送到压缩单元进行压缩，所述傅里叶变换包括如下步骤：S1、通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图；S2、通过对差分图像直方图分布进行分析，求得直方图的不对称系数并由此判断检测目标是否存在；为运用不对称系数判断是否出现目标，求出分离系数；S3、若目标存在，进行环境匹配，再利用差分图像的不对称系数来确定分离背景和目标的阈值；S4、在确定了二值化阈值之后，通过对差分图像中灰度值超过阈值的像素点进行标记，并将这些像素点作为目标像素点进行目标检测。

作为本发明进一步的方案：包括积分单元、串口控制器、多路开关单元、DSP控制器、第一SDRAM和第二SDRAM，所述积分单元分别连接图像传感器、串口控制器、多路开关单元和DSP控制器，多路开关单元分别连接第一SDRAM控制单元和第二SDRAM控制单元，第一SDRAM控制单元连接第一SDRAM，第二SDRAM控制单元连接第二SDRAM，所述DSP控制器还连接SRAM，所述第一SDRAM和第二SDRAM构成存储区。

作为本发明进一步的方案：采用多路开关单元对所述存储区进行乒乓方式切换。

作为本发明进一步的方案：所述DSP控制器采用直流电源供电，直流电源包括电阻R1、三极管Q1、电容C1、电感L1、二极管D1和二极管D2，所述电阻R1一端分别连接三极管Q1发射极、电阻R9、电阻R6和电源VCC，电阻R6另一端分别连接电阻R3和二极管D1负极，电阻R3另一端分别连接电阻R5、电阻R4和三极管Q2基极，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2负极和电感L1，三极管Q1基极分别连接电阻R1另一端和电阻R2，电阻R2另一端连接三极管Q2集电极，三极管Q2发射极分别连接电阻R10和三极管Q3发射极，三极管Q3基极分别连接电阻R8和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L1另一端、电容C1和输出端Vo，电容C1另一端分别连接电阻R8另一端、电阻R10另一端、电阻R4另一端和二极管D1正极并接地。

作为本发明进一步的方案：所述多路开关单元完成积分总线INT bus和DSP bus与第一SDRAM和第二SDRAM乒乓连接结构的切换。

作为本发明进一步的方案：通过DSP控制器的串口，将数据通过图像融合，送到压缩单元进行傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图像变形矩阵计算和图像格式化。

作为本发明再进一步的方案：所述DSP控制器根据积分的图像帧数和观测模式，判断观测是否结束。系统接收图像传感器传来的图像和同步信号，将采集到的输入图像从RGB空间转到YCbCr颜色空间，并进行光线补偿，进行光线补偿后的彩色图像被转换为黑白色图像的装置；将转换后的图像进行降低图像的视觉噪声处理，同时除去图像中的高频部分的平滑处理装置；将采集获得的多层次灰度图像处理成二值图像的二值化处理装置；使输入图像转换为在每一灰度级上都有相同的像素点数,把原始图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布的直方图均衡化装置，依次通过图像积分、傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图偏阵计算和图像格式化后把数据送到压缩单元进行压缩，所述傅里叶变换包括如下步骤：通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图；通过对差分图像直方图分布进行分析，求得直方图的不对称系数并由此判断检测目标是否存在；为运用不对称系数判断是否出现目标，求出分离系数；若目标存在，进行环境匹配，再利用差分图像的不对称系数来确定分离背景和目标的阈值；在确定了二值化阈值之后，通过对差分图像中灰度值超过阈值的像素点进行标记，并将这些像素点作为目标像素点进行目标检测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用DSP控制器作为主控元件，通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图，通过对差分图像直方图分布进行分析，实现图像处理过程，效率和准确率都有所提升。

附图说明

图1为高效图像处理系统的结构示意图。

图2为高效图像处理系统采用的直流电源的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种高效图像处理系统，接收图像传感器传来的图像和同步信号，依次通过图像积分、傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图偏阵计算和图像格式化后把数据送到压缩单元进行压缩，所述傅里叶变换包括如下步骤：S1、通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图；S2、通过对差分图像直方图分布进行分析，求得直方图的不对称系数并由此判断检测目标是否存在；为运用不对称系数判断是否出现目标，求出分离系数；S3、若目标存在，进行环境匹配，再利用差分图像的不对称系数来确定分离背景和目标的阈值；S4、在确定了二值化阈值之后，通过对差分图像中灰度值超过阈值的像素点进行标记，并将这些像素点作为目标像素点进行目标检测。

包括积分单元、串口控制器、多路开关单元、DSP控制器、第一SDRAM和第二SDRAM，所述积分单元分别连接图像传感器、串口控制器、多路开关单元和DSP控制器，多路开关单元分别连接第一SDRAM控制单元和第二SDRAM控制单元，第一SDRAM控制单元连接第一SDRAM，第二SDRAM控制单元连接第二SDRAM，所述DSP控制器还连接SRAM，所述第一SDRAM和第二SDRAM构成存储区。

采用多路开关单元对所述存储区进行乒乓方式切换。

所述多路开关单元完成积分总线INT bus和DSP bus与第一SDRAM和第二SDRAM乒乓连接结构的切换。

通过DSP控制器的串口，将数据通过图像融合，送到压缩单元进行傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图像变形矩阵计算和图像格式化。

所述DSP控制器根据积分的图像帧数和观测模式，判断观测是否结束。

所述DSP控制器采用直流电源供电，直流电源包括电阻R1、三极管Q1、电容C1、电感L1、二极管D1和二极管D2，所述电阻R1一端分别连接三极管Q1发射极、电阻R9、电阻R6和电源VCC，电阻R6另一端分别连接电阻R3和二极管D1负极，电阻R3另一端分别连接电阻R5、电阻R4和三极管Q2基极，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2负极和电感L1，三极管Q1基极分别连接电阻R1另一端和电阻R2，电阻R2另一端连接三极管Q2集电极，三极管Q2发射极分别连接电阻R10和三极管Q3发射极，三极管Q3基极分别连接电阻R8和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L1另一端、电容C1和输出端Vo，电容C1另一端分别连接电阻R8另一端、电阻R10另一端、电阻R4另一端和二极管D1正极并接地。

电源VCC接通时，Q2基极通过偏置电路获得电流而导通，所产生的集电极电流使Q1导通，因储能电感L1电流不能突变，所以Q3仍然截止，L1电压极性为左正右负，随着L1电流的提升，Q3逐渐转为导通，并使发射极电压升高，这个电压对于Q2起着负反馈作用，Q2导通减弱，Q1就同步减弱，这就令L1电压极性翻转，为左负右正，加速了Q3的导通，Q2、Q3趋向截止，L1通过输出端Vo连接的外部负载(图中未示出)、D2放电，随后输出电压下降，Q3导通减弱，致使Q2、Q3的导通增强，再次向L1输电，L1电压极性再次翻转，为左正右负，则Q3趋向于截止，如此进入循环。

系统接收图像传感器传来的图像和同步信号，将采集到的输入图像从RGB空间转到YCbCr颜色空间，并进行光线补偿，进行光线补偿后的彩色图像被转换为黑白色图像的装置；将转换后的图像进行降低图像的视觉噪声处理，同时除去图像中的高频部分的平滑处理装置；将采集获得的多层次灰度图像处理成二值图像的二值化处理装置；使输入图像转换为在每一灰度级上都有相同的像素点数,把原始图像的灰度直方图从比较集中的某个灰度区间变成在全部灰度范围内的均匀分布的直方图均衡化装置，依次通过图像积分、傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图偏阵计算和图像格式化后把数据送到压缩单元进行压缩，所述傅里叶变换包括如下步骤：通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图；通过对差分图像直方图分布进行分析，求得直方图的不对称系数并由此判断检测目标是否存在；为运用不对称系数判断是否出现目标，求出分离系数；若目标存在，进行环境匹配，再利用差分图像的不对称系数来确定分离背景和目标的阈值；在确定了二值化阈值之后，通过对差分图像中灰度值超过阈值的像素点进行标记，并将这些像素点作为目标像素点进行目标检测。

综上所述，本发明采用DSP控制器作为主控元件，通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图，通过对差分图像直方图分布进行分析，实现图像处理过程，效率和准确率都有所提升。

Claims (7)

1.一种高效图像处理系统，其特征在于，接收图像传感器传来的图像和同步信号，依次通过图像积分、傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图偏阵计算和图像格式化后把数据送到压缩单元进行压缩，所述傅里叶变换包括如下步骤：S1、通过视频获取背景图像，并对当前图像与背景图像进行差分运算，获得差分图像的灰度直方分布图；S2、通过对差分图像直方图分布进行分析，求得直方图的不对称系数并由此判断检测目标是否存在；为运用不对称系数判断是否出现目标，求出分离系数；S3、若目标存在，进行环境匹配，再利用差分图像的不对称系数来确定分离背景和目标的阈值；S4、在确定了二值化阈值之后，通过对差分图像中灰度值超过阈值的像素点进行标记，并将这些像素点作为目标像素点进行目标检测。

2.根据权利要求1所述的高效图像处理系统，其特征在于，包括积分单元、串口控制器、多路开关单元、DSP控制器、第一SDRAM和第二SDRAM，所述积分单元分别连接图像传感器、串口控制器、多路开关单元和DSP控制器，多路开关单元分别连接第一SDRAM控制单元和第二SDRAM控制单元，第一SDRAM控制单元连接第一SDRAM，第二SDRAM控制单元连接第二SDRAM，所述DSP控制器还连接SRAM，所述第一SDRAM和第二SDRAM构成存储区。

3.根据权利要求2所述的高效图像处理系统，其特征在于，采用多路开关单元对所述存储区进行乒乓方式切换。

4.根据权利要求2所述的高效图像处理系统，其特征在于，所述DSP控制器采用直流电源供电，直流电源包括电阻R1、三极管Q1、电容C1、电感L1、二极管D1和二极管D2，所述电阻R1一端分别连接三极管Q1发射极、电阻R9、电阻R6和电源VCC，电阻R6另一端分别连接电阻R3和二极管D1负极，电阻R3另一端分别连接电阻R5、电阻R4和三极管Q2基极，电阻R5另一端分别连接三极管Q1集电极、二极管D2负极和电感L1，三极管Q1基极分别连接电阻R1另一端和电阻R2，电阻R2另一端连接三极管Q2集电极，三极管Q2发射极分别连接电阻R10和三极管Q3发射极，三极管Q3基极分别连接电阻R8和电阻R7，电阻R7另一端分别连接电感L1另一端、电容C1和输出端Vo，电容C1另一端分别连接电阻R8另一端、电阻R10另一端、电阻R4另一端和二极管D1正极并接地。

5.根据权利要求2所述的高效图像处理系统，其特征在于，所述多路开关单元完成积分总线INT bus和DSP bus与第一SDRAM和第二SDRAM乒乓连接结构的切换。

6.根据权利要求1所述的高效图像处理系统，其特征在于，通过DSP控制器的串口，将数据通过图像融合，送到压缩单元进行傅里叶变换、辐射校正、几何校正、磁图像变形矩阵计算和图像格式化。

7.根据权利要求1所述的高效图像处理系统，其特征在于，所述DSP控制器根据积分的图像帧数和观测模式，判断观测是否结束。