基于C64x DSP的线阵图像扫描系统关键技术研究与实现

摘要

在银行、证券等领域，文档和票据的数字化处理是发展趋势，通用扫描仪、高拍仪等是实现图像数字化的常用设备，但这些设备占用空间，并且有额外的成本。将图像扫描功能集成到打印机、读卡机等设备中，是一种发展趋势。在该类设备中需要研制专用的线阵图像扫描子系统，其中包括两方面的关键技术：图像实时编码技术、FPGA在线配置技术。本文围绕新型线阵图像扫描系统中这两项关键技术展开研究。 首先，为了满足系统高速扫描图像的需要，本文深入研究了JPEG编码器的原理，并在C64x DSP上实现了JPEG编码器。为了优化输入图像质量以提高编码效率，本文设计了一种基于逐点补偿的图像校正算法，消除了线阵扫描图像的噪声。为了达到图像扫描速度的要求，本文基于指令等级优化、算法优化、内存管理优化等方法，对编码器实现软件进行了优化，显著提高了JPEG编码速度。 然后，针对扫描子系统中FPGA维护与升级的需要，本文设计了基于主处理器的FPGA在线配置方案，并对配置速度进行了深度优化。应用中，将FPGA的配置文件作为数据保存在DSP的固件中，系统上电后，由DSP通过JTAG接口将配置文件写入FPGA芯片中，省去了传统FPGA配置方法中的配置芯片，降低了硬件成本，同时还便于FPGA的远程升级。 最后，将上述成果集成到图像扫描子系统中，在实际设备中进行测试。JPEG编码器性能可靠，扫描速度较编码器优化前提升约4.5倍；基于主处理器的FPGA在线配置功能正常稳定，FPGA芯片的配置时间小于1.2秒，较优化前速度提升了约1.7倍。基于本文成果开发的产品已大规模生产，功能和性能得到了检验。

目录

第一个书签之前