嵌入式操作系統(tǒng)在實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用-展示頁
2025-08-08 01:01本頁面
【正文】 . 參考供的微內(nèi)核構(gòu)造了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)軟件, 介紹了系統(tǒng)中任務(wù)調(diào)度、資源管理、并發(fā)處理、中斷響應(yīng)、數(shù)據(jù)通信等實(shí)現(xiàn)方式。但是, 需要處理的數(shù)據(jù)量變得越來越大, 而處理的時(shí)間卻要求越來越短, 采用多 DSP 并行的方式就不可避免。系統(tǒng)以 ARM 處理器為基礎(chǔ)，并根據(jù)需求擴(kuò)展必要的外圍設(shè)備，利用嵌入式 Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)管理，通過應(yīng)用程序?qū)z像頭進(jìn)行操作并實(shí)現(xiàn)圖像處理功能。要求并行處理系統(tǒng)能適應(yīng)不同算法的并行處理結(jié)構(gòu), 因此系統(tǒng)控制軟件必須具有任務(wù)調(diào)度、資源分配、進(jìn)程管理等功能以及支持系統(tǒng)計(jì)算能力的擴(kuò)展。為視頻圖像的采集與處理提供了基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)由于技術(shù)的限制，使用的都是低速的 A/D 轉(zhuǎn)換器，由于芯片和總線結(jié)構(gòu)本身的限制，采集速度一直難以提高。. . . . 參考 課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化 XXX 班 學(xué)號(hào)：XX 學(xué)生姓名： 王 XX 指導(dǎo)教師： XXX 完成時(shí)間： 2022 年 6 月 3 日 報(bào)告成績： 芙蓉學(xué)院教學(xué)工作部制評(píng)閱意見： 評(píng)閱教師 日期 . . . . 參考 目 錄 ...................................錯(cuò)誤！未定義書簽。 .............................................1 ....................................................1 .............................................1 Virtuoso 4. 2 的特點(diǎn)介紹 ............................................1 事實(shí)圖像處理系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件的實(shí)現(xiàn)...............................2 主處理器模塊 ........................................................4 單 DSP 上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn) ..............................................4 用兩片 DSP 進(jìn)行調(diào)試..............................................4 ...................................................5 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架 .....................................................5 視頻圖像采集模塊................................................7 視頻圖像輸出模塊 ...............................................8 報(bào)警模塊.......................................................9 系統(tǒng)軟件功能設(shè)計(jì) ..................................................10 .....................................12 ...........................................15 參考文獻(xiàn) .............................................16. . . . 參考嵌入式操作系統(tǒng)在實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)中的應(yīng)用 隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控、視頻圖像的采集和處理得到了廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)具有體積小、功耗低、處理速度快、軟硬件可裁剪、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 由于對(duì)實(shí)時(shí)性能的苛求, 圖像信息處理系統(tǒng)大多采用監(jiān)控軟件的方式來保證應(yīng)用軟件的正常運(yùn)行。 數(shù)字圖像采集與處理系統(tǒng)包括圖像的采集、處理、存儲(chǔ)、傳輸和顯示幾個(gè)方面。系統(tǒng)資源的分配是靜態(tài)的, 數(shù)據(jù)流是固定的, 沒有資源管理、任務(wù)調(diào)度和并發(fā)處理的功能。嵌入式操作系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)多任務(wù)微內(nèi)核, 有著強(qiáng)大的任務(wù)管理和資源管理能力。 Virtuoso 4. 2 的特點(diǎn)介紹 1) 提供了專為DSP 優(yōu)化的可擴(kuò)展專用內(nèi)核。 2) 采用了多芯分布式應(yīng)用的先進(jìn)VSP 編程模式。處理器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變并不影響應(yīng)用程序的確定行為, 這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)使對(duì)多處理器系統(tǒng)的編程就象對(duì)單處理器一樣簡單。 3) 具有集成開發(fā)環(huán)境可以簡化并加速應(yīng)用程序的開發(fā)。1) 任務(wù)的劃分和并發(fā)機(jī)制 嵌入式微內(nèi)核為多任務(wù)創(chuàng)建運(yùn)行環(huán)境, 擔(dān)負(fù)著任務(wù)管理、任務(wù)控制、任務(wù)間的通信、任務(wù)的同步與互斥等功能, 而嵌入式系統(tǒng)軟件是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。劃分任務(wù)的好壞直接影響到了系統(tǒng)性能的好壞和執(zhí)行效率的高低。決定系統(tǒng)中任務(wù)劃分和并行性的最主要的因素是系統(tǒng)中所實(shí)現(xiàn)功能間的異步關(guān)系。通過對(duì)圖像處理系統(tǒng)的分析, 可以從系統(tǒng)的內(nèi)部功能上把它分為消息處理、系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)自檢和圖像處理等任務(wù)。系統(tǒng)監(jiān)控、系統(tǒng)自檢用于處理系統(tǒng)內(nèi)部事件, 根據(jù)系統(tǒng)的命令來執(zhí)行, 屬于異步任務(wù)。圖像處理又可以根據(jù)不同的算法邏輯分成不同的圖像處理子任務(wù), 分配給不同的優(yōu)先級(jí)?？紤]到系統(tǒng)的執(zhí)行效率和各個(gè)處理器的利用率, 可以通過Virtuoso 的集成開發(fā)環(huán)境對(duì)各處理器的任務(wù)進(jìn)行負(fù)載分析, 使處理器的利用達(dá)到均衡。對(duì)于并發(fā)結(jié)構(gòu), 子任務(wù)的并發(fā)處理可以通過多個(gè)不同的處理器DSP 運(yùn)行同一算法完成圖像不同區(qū)域的操作, 也可以把算法設(shè)計(jì)成并行算法在不同處理器結(jié)點(diǎn)上進(jìn)行運(yùn)行。而對(duì)于流水線結(jié)構(gòu), 不同的DSP 承擔(dān)不同的任務(wù), 任務(wù)
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