CN208316891U - 一种图像处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种图像处理系统，包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块；所述图像采集模块包括摄像头、视频解码器；所述摄像头用于采集外部视频图像，所述视频解码器用于将采集的外部视频信号进行A/D转换，形成标准的数字视频格式并输入到数据处理模块；所述图像处理模块包括预处理模块和高速处理模块，所述预处理模块用于对接收的数字图像数据进行预处理，所述高速处理模块用于对预处理后的数字图像数据进行高速处理；本实用新型提供的图像处理系统可以有效地提高了图像数据的质量，同时也能有效地降低了用户终端的功耗，提高了图像数据的处理效率。

Description

一种图像处理系统

技术领域

本实用新型涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像处理系统。

背景技术

伴随着图像处理技术的快速发展，图像处理系统的性能需求也在不断提高，特别是在实时性上的要求。基于PC或者工作站的图像处理系统，常常不是一个可行的选择。DSP是一种基于指令和代码的流水线处理器，具有强大的数据处理能力和较高的运行速度，采用C/C++或者线性汇编语言编程，可以支持复杂的算法处理，而FPGA则属于真正的并行架构，不同的处理操作无需竞争相同的资源，每个处理任务都可以不受其他逻辑块的影响自主运行，因此FPGA具有强大的并行处理能力，其现场可编程的属性也带来了更大的灵活性，但是，FPGA不擅长复杂的算法处理和逻辑控制。

因此，现有技术中的缺陷是，DSP或FPGA单独设置的图像处理单元对图像进行处理，图像处理的效率慢，用户体验度低。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种图像处理系统，可以有效地提高了图像数据的质量，同时也能有效地降低了用户终端的功耗，提高了图像数据的处理效率。

一种图像处理系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块；

所述图像采集模块包括摄像头、视频解码器；所述摄像头用于采集外部视频图像，所述视频解码器用于将采集的外部视频信号进行A/D转换，形成标准的数字视频格式并输入到数据处理模块；

所述图像处理模块包括预处理模块和高速处理模块，所述预处理模块用于对接收的数字图像数据进行预处理，所述高速处理模块用于对预处理后的数字图像数据进行高速处理；

所述图像存储模块用于对图像处理模块处理后的图像进行储存；

所述图像传输模块用于图像处理模块与图像显示模块之间的高速数据通信；

所述图像显示模块包括显示器、视频编码器SAA7121；图像处理模块处理之后的处理之后的图像数据通过图像传输模块将其发送到视频编码器SAA7121，并将图像数据转换成标准的模拟PAL视频信号显示在显示器。

优选地，所述预处理模块包括FPGA处理器，FPGA处理器控制芯片为XC2V3000，所述FPGA处理器用于改善图像、抑制变形和增强特征。

优选地，所述FPGA处理器包括滤波处理模块和图像分割模块；所述滤波处理模块采用空间滤波技术降低噪声对图像的污染，所述图像分割模块用于在背景图像中提取目标图像。

优选地，所述高速处理模块包括DSP处理器，DSP处理器控制芯片为TMS320C6202和TMS320VC5402，所述DSP处理器用于图像压缩和图像编码。

优选地，所述图像存储模块包括SRAM存储器、SDRAM存储芯片、EEPROM存储芯片；所述SRAM存储器用于对FPGA处理器处理后的图像进行储存；所述SDRAM存储芯片或EEPROM存储芯片用于对DSP处理器处理后的图像进行储存。

优选地，所述SRAM存储器包括SRAM1存储芯片、SRAM2存储芯片；所述SRAM1存储芯片用于视频图像采集，所述SRAM2存储芯片用于图像缓存。

优选地，所述图像传输模块包括USB控制器，所述图像传输模块通过USB控制器与图像显示模块进行通信。

优选地，还包括控制模块，所述控制模块用于对图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块的工作过程进行控制。

优选地，所述显示器用于接收由图像处理模块上传的图像数据,并调用与该图像处理相应的显示函数将图像显示在用户界面,采用多窗口显示,使用户便于对图像处理效果进行对比、查看。

与现有技术相对比，本实用新型产生的有益效果是：

(1)本实用新型提供的基于DSP+FPGA架构的图像处理系统，使得DSP和FPGA可以发挥各自的特长，协同处理，与单独采用DSP或FPGA的系统相比，本系统具有更强大的数据处理能力，且更灵活、更通用。

(2)本实用新型提供的图像处理系统，其结构简单、易于操作，性能稳定可靠。

(3)本实用新型提供的一种图像处理系统，可以有效地提高了图像数据的质量，同时也能有效地降低了用户终端的功耗，提高了图像数据的处理效率；

(4)本实用新型提供的图像显示模块用于接收由图像处理模块上传的图像数据,并调用与该图像处理相应的显示函数将图像显示在用户界面,采用多窗口显示,使用户便于对图像处理效果进行对比、查看。

附图说明

图1是本实用新型提供的图像处理系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。

参图1所示，图1是本实用新型提供的图像处理系统结构示意图；一种图像处理系统，包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块、控制模块；

图像采集模块包括摄像头、视频解码器；摄像头用于采集外部视频图像，摄像头使用CCD摄像头，视频解码器用于将采集的外部视频信号进行A/D转换，形成标准的数字视频格式并输入到数据处理模块；

图像处理模块包括预处理模块和高速处理模块，预处理模块用于对接收的数字图像数据进行预处理，高速处理模块用于对预处理后的数字图像数据进行高速处理；图像存储模块用于对图像处理模块处理后的图像进行储存；图像传输模块用于图像处理模块与图像显示模块之间的高速数据通信；图像显示模块用于接收由图像处理模块上传的图像数据,并调用与该图像处理相应的显示函数将图像显示在用户界面,采用多窗口显示,使用户便于对图像处理效果进行对比、查看。

预处理模块包括FPGA处理器，FPGA处理器控制芯片为XC2V3000，所述FPGA处理器用于改善图像、抑制变形和增强特征等。这里，主要使用了FPGA对视频信号进行数字滤波、二值化及特征提取等功能。图像存储模块包括SRAM存储器，SRAM存储器包括SRAM1存储芯片、SRAM2存储芯片；当SRAM1存储芯片用于视频图像采集时，SRAM2存储芯片用于图像缓存。FPGA处理器包括滤波处理模块和图像分割模块；所述滤波处理模块采用空间滤波技术降低噪声对图像的污染，所述图像分割模块用于在背景图像中提取目标图像。

高速处理模块包括DSP处理器，DSP处理器控制芯片为TMS320C6202和TMS320VC5402，DSP处理器用于图像压缩和图像编码。图像存储模块包括SDRAM存储芯片、EEPROM存储芯片；SDRAM存储芯片或EEPROM存储芯片用于对DSP处理器处理后的图像进行储存。

图像传输模块包括USB控制器，所述图像传输模块通过USB控制器与图像显示模块进行通信。在系统中，利用USB控制器既能对DSP实现HPI自举加载，又能方便与图像显示模块的高速数据通信。

图像显示模块包括显示器、视频编码器SAA7121；图像处理模块处理之后的处理之后的图像数据通过图像传输模块将其发送到视频编码器SAA7121，并将图像数据转换成标准的模拟PAL视频信号显示在显示器。显示器用于接收由图像处理模块上传的图像数据,并调用与该图像处理相应的显示函数将图像显示在用户界面,采用多窗口显示,使用户便于对图像处理效果进行对比、查看。

通过图像处理模块控制输出处理之后的视频图像，在显示器上可以直接对处理之后的图像数据效果进行验证和分析，因此，处理后的数字图像数据需要转换成PAL制的模拟视频信号，需要选择视频编码芯片，系统采用SAA7121视频编码芯片，主要是它对系统处理之后的数字视频信号进行接收，并支持PAL格式的视频编码，满足系统的设计需要。PAL格式输出之后，用专用的显示器将图像结果显示出来。

控制模块用于对图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块的工作过程进行控制。

本实用新型提供的基于DSP+FPGA架构的图像处理系统，使得DSP和FPGA可以发挥各自的特长，协同处理，与单独采用DSP或FPGA的系统相比，本系统具有更强大的数据处理能力，且更灵活、更通用。且其结构简单、易于操作，性能稳定可靠。

上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并不是用以限制实用新型的保护范围，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化均属于实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种图像处理系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块；

所述图像采集模块包括摄像头、视频解码器；所述摄像头用于采集外部视频图像，所述视频解码器用于将采集的外部视频信号进行A/D转换，形成标准的数字视频格式并输入到数据处理模块；

所述图像处理模块包括预处理模块和高速处理模块，所述预处理模块用于对接收的数字图像数据进行预处理，所述高速处理模块用于对预处理后的数字图像数据进行高速处理；

所述图像存储模块用于对图像处理模块处理后的图像进行储存；

所述图像传输模块用于图像处理模块与图像显示模块之间的高速数据通信；

所述图像显示模块包括显示器、视频编码器；图像处理模块处理之后的处理之后的图像数据通过图像传输模块将其发送到视频编码器，并将图像数据转换成标准的模拟视频信号显示在显示器。

2.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述预处理模块包括FPGA处理器，FPGA处理器控制芯片为XC2V3000，所述FPGA处理器用于改善图像、抑制变形和增强特征。

3.如权利要求2所述的图像处理系统，其特征在于，所述FPGA处理器包括滤波处理模块和图像分割模块；所述滤波处理模块采用空间滤波技术降低噪声对图像的污染，所述图像分割模块用于在背景图像中提取目标图像。

4.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述高速处理模块包括DSP处理器，DSP处理器控制芯片为TMS320C6202和TMS320VC5402，所述DSP处理器用于图像压缩和图像编码。

5.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述图像存储模块包括SRAM存储器、SDRAM存储芯片、EEPROM存储芯片；所述SRAM存储器用于对FPGA处理器处理后的图像进行储存；所述SDRAM存储芯片或EEPROM存储芯片用于对DSP处理器处理后的图像进行储存。

6.如权利要求5所述的图像处理系统，其特征在于，所述SRAM存储器包括SRAM1存储芯片、SRAM2存储芯片；所述SRAM1存储芯片用于视频图像采集，所述SRAM2存储芯片用于图像缓存。

7.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述图像传输模块包括USB控制器，所述图像传输模块通过USB控制器与图像显示模块进行通信。

8.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块用于对图像采集模块、图像处理模块、图像存储模块、图像传输模块、图像显示模块的工作过程进行控制。

9.如权利要求1所述的图像处理系统，其特征在于，所述显示器用于接收由图像处理模块上传的图像数据,并调用与该图像处理相应的显示函数将图像显示在用户界面,采用多窗口显示,使用户便于对图像处理效果进行对比、查看。