嵌入式图像采集及背光补偿方法研究

摘要

在专业化和微型化市场需求的推动下，嵌入式产品逐渐成为了当今信息产业的发展方向。相比于传统的图像采集系统，嵌入式图像采集系统具有高性能、实时、体积小、功耗低、成本低、稳定性高等优点，因此成为了当今热门的研究方向。
　　本论文以嵌入式系统的基本原理为出发点，分析了嵌入式图像采集系统的结构组成，并以CCD图像传感器为视频数据源，OMAP3530开发板为硬件平台，在嵌入式Linux环境下，采用交叉编译的方法，基于Qt GUI开发了一套具有图像采集、背光处理、实时显示、数据保存等功能的应用软件。
　　本系统通过并行的camera接口，将摄像头模块输出的图像数据传输到OMAP3530开发板上，在嵌入式操作系统Linux下，成功采集并实时显示了YUV格式以及RAW格式的图像数据，以系统应用的角度验证了OMAP3530在不同数据源图像采集中的应用可行性及强大性能。接着根据实际应用需求，对背光补偿方法进行了研究，当系统应用于背光场景中时，会因为高亮背景的存在而使得目标曝光不足，得到的原始数据不利于目标细节的辨识。为了改善这种情况，本论文通过实验设计了一种高实时性且与目标所处的画面位置无关的背光补偿软件处理方法，处理后的图像可视性大大增强，达到便于人眼观察的目的，并能在LCD上实时显示。本软件系统以触屏方式进行交互，人机界面友好，并且功能完善，实时性和稳定性良好，具有很好的应用前景。

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1 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 嵌入式图像采集与背光补偿发展现状

1.3 本论文的主要内容

2 嵌入式图像采集系统总体设计

2.1 系统硬件架构

2.2 硬件平台核心器件

2.3 嵌入式软件平台

2.4 Qt概述和移植

2.5 本章小结

3 嵌入式图像采集系统软件设计

3.1 软件需求分析

3.2 软件系统总体设计

3.3 Qt应用程序设计

3.4 寄存器配置

3.5 基于V4L2应用程序框架的图像采集

3.6 LCD图像显示

3.7 图像数据保存

3.8 本章小结

4 背光图像处理

4.1 背光场景

4.2 背光图像的灰度直方图

4.3 背光补偿曲线设计

4.4 本章小结

5 软件测试与分析

5.1 测试系统原理图

5.2 功能测试

5.3 采集速度测试

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献