基于某ARM地圖像采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)基于ARM的圖像采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)摘要隨著現(xiàn)代制造工業(yè)中微細(xì)加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)微細(xì)零件表面形貌測(cè)量的要求越來(lái)越高，具有較高橫向及縱向分辨率的激光并行共焦顯微系統(tǒng)可以突破光學(xué)衍射的極限要求,對(duì)物體表面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)及三維形貌重構(gòu)。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)的便攜化、智能化需求，具有體積小、成本低、專用性強(qiáng)等一系列獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的嵌入式系統(tǒng)，無(wú)疑有著極好的應(yīng)用前景。本文主要研制了一種基于ARM的便攜式圖像采集處理系統(tǒng)。論文主要以硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分完成對(duì)系統(tǒng)的論述：硬件設(shè)計(jì)中，通過(guò)分析實(shí)際圖像采集需求后總結(jié)設(shè)計(jì)的主要性能指標(biāo)，確定了采集系統(tǒng)的主要控制平

2、臺(tái)和圖像傳感芯片，給出了總體的硬件設(shè)計(jì)方案，并在此基礎(chǔ)上完成了SCCB控制模塊、圖像數(shù)據(jù)捕獲模塊、串口調(diào)試模塊等硬件接口模塊的設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)中，完成了CMOS的驅(qū)動(dòng)程序、圖像數(shù)據(jù)采集的驅(qū)動(dòng)程序、Bayer圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法等軟件設(shè)計(jì)工作，最后論述了靜態(tài)圖像采集系統(tǒng)相關(guān)調(diào)試、實(shí)驗(yàn)工作，結(jié)果表明此嵌入式圖像采集系統(tǒng)基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，證明了設(shè)計(jì)的合理性和正確性。本系統(tǒng)一定程度上提高了低功耗微控制器圖像采集的效率，將圖像采集系統(tǒng)對(duì)硬件的依賴轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)人員的軟件設(shè)計(jì)工作，相對(duì)于傳統(tǒng)PC機(jī)+CCD的方案，不僅在體積、成本上具有明顯優(yōu)勢(shì)，更體現(xiàn)出良好的柔性，便于今后的維護(hù)、優(yōu)化。關(guān)鍵

3、詞：ARM，LPC2478,圖像采集，便攜式文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)第一章緒論1.1嵌入式系統(tǒng)概述1.1.1嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)被IEEE（國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）定義為“是一種用來(lái)控制、監(jiān)視或者輔助儀器、機(jī)械操作的裝置”。無(wú)論嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)如何發(fā)展，都改變不了其“內(nèi)含計(jì)算機(jī)”、“嵌入到對(duì)象體系中”、“滿足對(duì)象智能化控制要求”的技術(shù)本質(zhì)，因此可以將嵌入式系統(tǒng)定義為：“嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)”。嵌入式系統(tǒng)具有3個(gè)基本特點(diǎn)，即“計(jì)算機(jī)性”、“嵌入性”及“專用性”：l“計(jì)算機(jī)性”是目標(biāo)系統(tǒng)智能化、自動(dòng)化控制的根本保證，內(nèi)含微處理器的現(xiàn)代電子系統(tǒng)，方

4、才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)智能化控制能力；l“嵌入性”則是專指起源于微型機(jī)、嵌入到目標(biāo)對(duì)象系統(tǒng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能控制的特性；l“專用性”是指為了貼合對(duì)象控制需求或特定環(huán)境要求下的軟硬件的裁剪性。嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，包括消費(fèi)電子、國(guó)防軍事、工業(yè)控制等領(lǐng)域應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，從軍用的導(dǎo)彈系統(tǒng)到民用的消費(fèi)電子、智能家電、汽車(chē)，嵌入式系統(tǒng)無(wú)處不在。1.1.2嵌入式處理器通用計(jì)算機(jī)處理器的系統(tǒng)擁有大量的應(yīng)用編程資源、外設(shè)接口總線及先進(jìn)的高速緩存邏輯，但也具有能源消耗大、產(chǎn)生熱量高、成本尺寸大等不可回避的問(wèn)題，因此誕生了為各種專用應(yīng)用而設(shè)計(jì)的特殊目的處理器——

5、嵌入式處理器，主要分為以下四類：l嵌入式微處理器：在應(yīng)用中將微處理器裝配在專門(mén)設(shè)計(jì)的電路板上，只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能而換來(lái)系統(tǒng)體積和功耗的大幅減小，在功能上保留和標(biāo)準(zhǔn)微處理器一致的同時(shí)更在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面得到增強(qiáng)。l嵌入式微控制器：即單片機(jī)，就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中，一般以某一微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成ROM、RAM、總線等必要功能和外設(shè)，是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。l文檔大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)嵌入式DSP處理器：對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，使其適合于執(zhí)行DSP算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度快，在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等方面

6、DSP算法大量進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域。l嵌入式片上系統(tǒng)：將通用處理器內(nèi)核作為SOC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，用標(biāo)準(zhǔn)的VHDL等語(yǔ)言描述存儲(chǔ)在器件庫(kù)中，在定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)并仿真通過(guò)后即可制作樣品，大大優(yōu)化了系統(tǒng)電路板體積、功耗和可靠性。1.2圖像采集技術(shù)的研究現(xiàn)狀1.2.1圖像采集系統(tǒng)簡(jiǎn)介圖像采集是將圖像信息光電轉(zhuǎn)化成便于計(jì)算機(jī)傳輸、存儲(chǔ)的數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。圖像采集術(shù)在現(xiàn)今應(yīng)用最廣泛的方向是視頻應(yīng)用，早在上世紀(jì)無(wú)聲電影的出現(xiàn)便開(kāi)啟了視頻應(yīng)用的時(shí)代，近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及圖像處理、視頻壓縮等技術(shù)的不斷發(fā)展很大程度上擴(kuò)展了圖像采集術(shù)在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域使用，并且面對(duì)多樣化的應(yīng)用方面出

7、現(xiàn)了基于多種處理平臺(tái)的圖像采集系統(tǒng)?？偟膩?lái)說(shuō)圖像采集系統(tǒng)由光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理兩大模塊組成：l光電轉(zhuǎn)換模塊：用來(lái)完成對(duì)成像光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，其中的主要轉(zhuǎn)換器件從最早的光電二極管到現(xiàn)在的CCD、CMOS傳感器的時(shí)代；?CCD（電荷耦合器件）圖像傳感器，具有較高的信噪比和敏感度，功耗相對(duì)CMOS較大（3個(gè)以上電源電壓），主要應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)數(shù)碼產(chǎn)品；?CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）圖像傳感器，原本是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一種重要芯片，用來(lái)保存系統(tǒng)引導(dǎo)最基本的資料，后來(lái)被人們應(yīng)用于影像傳感器領(lǐng)域。前期無(wú)論在信噪比、動(dòng)態(tài)范圍等方面均不如CCD，主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)及