基于TMS320C6678的细胞图像识别并行系统设计与实现

摘要

随着计算机技术与信号处理技术的发展，基于数字图像分析技术的自动检测仪器不断涌现，推动了临床检验的智能化发展，提高了检验速度和检验结果的科学性。论文以全自动沉渣分析仪为研究对象，在研究其细胞自动分类计数原理基础上，集合高性能多核DSP技术，展开嵌入式硬软平台设计技术和多核并行处理技术研究。
　　论文选择TI Keystone架构高性能多核DSP处理器TMS320C6678作为细胞图像处理硬件平台核心，设计了嵌入式硬件平台，包括芯片外围设计、千兆以太网接口设计、扩展存储器设计。结合硬件平台论述了软件编程优化关键技术。
　　分析了细胞图像处理流程时耗特性，提出了一种基于反馈核间通信和队列核间存储的多核流水并行算法，方法同时采用特征计算和目标识别处于同一流水级的并行设计解决了特征计算和目标识别核间通信开销和片上存储受限问题。设计基于多核DSP C6678的细胞图像处理流水并行实现方法，改善了多核运行效率。
　　最后，研究了DSP SYSBIOS编程机制原理，利用多核多线程、IPC核间同步和通信、嵌入式TCP/IP通信技术实现了嵌入式多核细胞图像处理软件，构建了原型样机。基于原型样机，设计了通信协议及通信数据格式，实验结果表明，设计方法是可行的、有效、可靠的，并且基于TMS320C6678的显微镜细胞识别系统的实时处理能力有很大提升。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究动态

1.3 本文所做的研究工作及章节安排

第二章 细胞图像嵌入式识别系统硬件设计

2.1芯片选型及概述

2.2硬件平台设计方案

2.3扩展存储模块设计

2.4以太网接口设计

2.5 本章小结

第三章 多核DSP TMS320C6678编程基础

3.1基于C66x核的代码优化方法

3.3增强型直接存储器访问（EDMA3）

3.4 SYS/BIOS IPC多核编程技术

3.5 本章小结

第四章 细胞图像多核DSP并行处理算法

4.1常用多核并行处理方法

4.2 细胞图像识别系统并行性分析

4.3改进的流水并行设计

4.4 细胞图像识别流水并行实现方案

4.5 本章小结

第五章 多核DSP的细胞图像识别软件设计与实现

5.1软件设计的总体结构

5.2嵌入式TCP/IP通信设计与实现

5.3多核编程

5.4 测试结果分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果