图像采集与处理系统的发展

摘要

随着现代制造工业中微细加工技术的不断发展，对微细零件表面形貌测量的要求越来越高，具有较高横向及纵向分辨率的激光并行共焦显微系统可以突破光学衍射的极限要求,对物体表面进行无损检测及三维形貌重构。为了进一步实现光学系统的便携化、智能化需求，具有体积小、成本低、专用性强等一系列独特优点的嵌入式系统，无疑有着极好的应用前景。

本文主要研制了一种基于ARM的便携式图像采集处理系统。论文主要以硬件设计和软件设计两大部分完成对系统的论述：硬件设计中，通过分析实际图像采集需求后总结设计的主要性能指标，确定了采集系统的主要控制平台和图像传感芯片，给出了总体的硬件设计方案，并在此基础上完成了SCCB控制模块、图像数据捕获模块、串口调试模块等硬件接口模块的设计；软件设计中，完成了CMOS的驱动程序、图像数据采集的驱动程序、Bayer图像数据转换算法等软件设计工作，最后论述了静态图像采集系统相关调试、实验工作，结果表明此嵌入式图像采集系统基本达到预期目标，证明了设计的合理性和正确性。

本系统一定程度上提高了低功耗微控制器图像采集的效率，将图像采集系统对硬件的依赖转化为设计人员的软件设计工作，相对于传统PC机+CCD的方案，不仅在体积、成本上具有明显优势，更体现

中北大学信息与通信工程学院计算机控制技术课程设计说明书

引言

在现代工业控制系统中，多参数实时采集对监控设备正常运行有着十分重要的作用。多参数信号采集是将监控现场的物理量、化学量或生物量通过相应的传感器和调理电路把模拟量转换为易于采集、处理的电压信号，经过单片机的处理，一方面反馈给控制部件对监控对象进行控制调整，另一方面送给显示单元，实时显示采集的信号数据。本设计主要要求：下位机以AT89C52单片机为控制单元，8路A／D转换芯片ADC0809采集两路电压信号：通道0每隔1s采样一次，共采集100次；通道l每隔5s采样一次，共采集20次。采集的数据通过串行通信方式发送到上位机实现实时显示。

设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C52单片机和ADC0809。软件方面从分析多路数据采集过程分析、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对多路数据采集与处理功能的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并PROTEUS画出电路图并仿真。

关键词：单片机 MAX23

2007届研究生硕士学位论文 学校代码：10269

学 号：51041300069

细胞图像分析处理系统的开发

院 系： 生命科学学院

专 业： 生物化学与分子生物学

研 究 方 向： 细胞生物学

指 导 教 师： 张 红 锋 副教授

硕士研究生： 刘 欢

2007年5月

Master’s Degree Thesis of University Code: 10269

2007 Grade Postgraduate Register Number: 51041300069

East China Normal University

The Development of Cell Image Analysis and

Processing System

Name： Supervisor：

Department：

Major：

Specialty：

May, 2007

Shanghai, China

学位论文独创性声明

本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含

专业课程设计

设计名称： 双通道数据采集回放系统

学生姓名： 学 号： 指导教师： 时间： 年 月日

一. 设计目的和意义

信息获取、信息处理、信息传输和控制是信息技术及系统的重要组成部分。虚拟仪器则是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，本设计是在虚拟仪器的标准化、系列化、模块化的硬件和软件平台上，利用数字信号处理技术、模拟电子技术、虚拟仪器技术等专业基础理论及专业基础知识，设计一个双通道数据采集系统，实现传统示波器的基本功能，如波形的选择（可以选择正弦波、三角

波、方波三种基本波形），单/双通道的选择，时间基准和电压基准的调整以及对波形各参数的设置（如波形的频率、幅值的更改）。

二. 设计任务分析

? 程序面板（2个，回放为子VI）

1.掌握Labview编程思想，用Labview编写整个软件系统。 2.能够对电压基准和时间基准进行调节。

3.系统要虚拟为一个示波器，对双

西南科技大学本科生毕业论文

I

基于MFC的数字图像处理系统开发

摘要：随着信息技术的蓬勃发展，尤其是计算机技术的日新月异，为数字图像处理的发展提供了广阔的空间。该数字图像处理系统是基于Windows平台的图像处理系统，实现了对灰度级图像的编辑，可以进行图像导入和导出，视图设置，可以调整图片尺寸，旋转和翻转图片，图片增强优化，图像边缘检测与分割，图像编码以及打印输出图片。本文主要介绍了数字图像处理系统的设计和实现过程，系统设计运用MFC的设计思想，通过VC++和OpenCv的运用实现系统框架，简化了软件的开发，提高了软件系统的灵活性、可扩展性和重用性，并运用其实现了图像平滑、梯度锐化、区域生长、图像提取的功能。同时系统所有的操作设计得十分简单方便，无需具备有专业的知识，也能对图片完成编辑操作。

关键词：MFC; VC++; 灰度图像; OpenCv;

西南科技大学本科生毕业论文

II

The development of digital image processing system based

on MFC

Abstract：With the rapid development of information tech

西南科技大学本科生毕业论文

I

基于MFC的数字图像处理系统开发

摘要：随着信息技术的蓬勃发展，尤其是计算机技术的日新月异，为数字图像处理的发展提供了广阔的空间。该数字图像处理系统是基于Windows平台的图像处理系统，实现了对灰度级图像的编辑，可以进行图像导入和导出，视图设置，可以调整图片尺寸，旋转和翻转图片，图片增强优化，图像边缘检测与分割，图像编码以及打印输出图片。本文主要介绍了数字图像处理系统的设计和实现过程，系统设计运用MFC的设计思想，通过VC++和OpenCv的运用实现系统框架，简化了软件的开发，提高了软件系统的灵活性、可扩展性和重用性，并运用其实现了图像平滑、梯度锐化、区域生长、图像提取的功能。同时系统所有的操作设计得十分简单方便，无需具备有专业的知识，也能对图片完成编辑操作。

关键词：MFC; VC++; 灰度图像; OpenCv;

西南科技大学本科生毕业论文

II

The development of digital image processing system based

on MFC

Abstract：With the rapid development of information tech

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I

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摘要：随着信息技术的蓬勃发展，尤其是计算机技术的日新月异，为数字图像处理的发展提供了广阔的空间。该数字图像处理系统是基于Windows平台的图像处理系统，实现了对灰度级图像的编辑，可以进行图像导入和导出，视图设置，可以调整图片尺寸，旋转和翻转图片，图片增强优化，图像边缘检测与分割，图像编码以及打印输出图片。本文主要介绍了数字图像处理系统的设计和实现过程，系统设计运用MFC的设计思想，通过VC++和OpenCv的运用实现系统框架，简化了软件的开发，提高了软件系统的灵活性、可扩展性和重用性，并运用其实现了图像平滑、梯度锐化、区域生长、图像提取的功能。同时系统所有的操作设计得十分简单方便，无需具备有专业的知识，也能对图片完成编辑操作。

关键词：MFC; VC++; 灰度图像; OpenCv;

西南科技大学本科生毕业论文

II

The development of digital image processing system based

on MFC

Abstract：With the rapid development of information tech

目前工作成果： 一、USB图像获取

USB设备在正常工作以前，第一件要做的事就是枚举，所以在USB摄像头进行初始化之前，需要先枚举系统中的USB设备。 （1）基于USB的Snap采集图像

程序运行结果：

此程序只能采集一帧图像，不能连续采集。将采集图像函数放入循环中就可连续采集。

循环中的可以计算循环一次所用的时间，运行发现用Snap采集图像时它的采集速率比较低。

运行程序时移动摄像头可以清楚的看到所采集的图像有时比较模糊。

（2）基于USB的Grab采集图像

运行程序之后发现摄像头采集图像的速率明显提高。

二、图像处理

1、 图像灰度处理 （1）基本原理

将彩色图像转化成为灰度图像的过程成为图像的灰度化处理。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万（255*255*255）的颜色的变化范围。而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围为255种，所以在数字图像处理种一般先将各种格式的图像转变成灰度图像以使后续的图像的计算量变得少一些。灰度图像的描述与彩色图像一样仍然反映了整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。图像的灰

DSP设计多路音/视频采集处理系统

摘要：采用TI公司的TMS320DM642型数字媒体数字信号处理器(DSP)设计多路

音/视频采集处理系统，实现实时处理4路模拟视频和音频输入、1路模拟/数字视频和1路模拟音频信号输出的功能，该系统可适应PAL/NTSC标准复合视频CVBS或分量视频Y/C格式的模拟信号和标准麦克风或立体声音频模拟输入，具有PAL/NTSC标准S端子或数字RCB模拟/数字信号输出和标准立体声音频模拟输出。并给出软/硬件设计原理和电路。

关键词：TMS320DM642；图像采集处理；PAL/NTSC制式；数字信号处理器

1 引言

当前，在数字图像处理中，由于数据量大、算法难度高，因此实时性成为技

术难点之一。如果采用专用电路实现，虽然实时性得到保证，但系统的灵活度大大降低。因此，寻求一种高速通用数字信号处理系统成为当务之急。

TI公司推出的TMS320DM642(以下简称DM642)型数字信号处理器可实时处理4路模拟视频和音频输入、1路模拟/数字视频和1路模拟音频信号输出，适应PAL/NTSC标准复合视频CVBS或分量视频Y/C格式的模拟信号输入，可适应PAL/NTSC标准S端子或数字RGB模拟/数字信号输出，可

DSP设计多路音/视频采集处理系统

摘要：采用TI公司的TMS320DM642型数字媒体数字信号处理器(DSP)设计多路

音/视频采集处理系统，实现实时处理4路模拟视频和音频输入、1路模拟/数字视频和1路模拟音频信号输出的功能，该系统可适应PAL/NTSC标准复合视频CVBS或分量视频Y/C格式的模拟信号和标准麦克风或立体声音频模拟输入，具有PAL/NTSC标准S端子或数字RCB模拟/数字信号输出和标准立体声音频模拟输出。并给出软/硬件设计原理和电路。

关键词：TMS320DM642；图像采集处理；PAL/NTSC制式；数字信号处理器

1 引言

当前，在数字图像处理中，由于数据量大、算法难度高，因此实时性成为技

术难点之一。如果采用专用电路实现，虽然实时性得到保证，但系统的灵活度大大降低。因此，寻求一种高速通用数字信号处理系统成为当务之急。

TI公司推出的TMS320DM642(以下简称DM642)型数字信号处理器可实时处理4路模拟视频和音频输入、1路模拟/数字视频和1路模拟音频信号输出，适应PAL/NTSC标准复合视频CVBS或分量视频Y/C格式的模拟信号输入，可适应PAL/NTSC标准S端子或数字RGB模拟/数字信号输出，可