基于三星S3C2440A的Micro2440視覺處理平臺(tái)的構(gòu)建
4 圖像處理設(shè)計(jì)
在獲得攝像頭采集的圖像后,常常需要對(duì)捕獲的圖像進(jìn)行處理,并把處理的結(jié)果實(shí)時(shí)地顯示出來。本文通過設(shè)計(jì)在幀中斷處理函數(shù)中進(jìn)行圖像處理,可以很好地進(jìn)行處理后圖像的動(dòng)態(tài)顯示。此時(shí)需要將OV9650獲得的圖像的buffer地址設(shè)置到一臨時(shí)空間中,完成處理后再送入LCD的buffer地址中進(jìn)行顯示;否則,Camera和圖像處理函數(shù)同時(shí)寫LCD的buffer地址,將出現(xiàn)LCD顯示不正確的情況。圖像處理流程如圖6所示。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/151933.htm
5 圖像獲取結(jié)果
圖7分別是在室內(nèi)環(huán)境下,桌面上一個(gè)普通乒乓球在攝像頭視頻顯示的結(jié)果(左)和在動(dòng)態(tài)處理后攝像頭視頻顯示(右)的截圖,其中視頻的下方同時(shí)顯示了一橫條圖片。圖像處理函數(shù)完成了視頻在綠色通道中的同步顯示。經(jīng)驗(yàn)證,圖像處理的結(jié)果良好,色彩正常,并且無明顯滯后等異?,F(xiàn)象。
6 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)
獲取OV9650圖像后,在此系統(tǒng)平臺(tái)上完成了對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的目標(biāo)檢測(cè),取得了良好效果。常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法有:光流法、幀差分法以及背景差分法[7]。光流法大多計(jì)算復(fù)雜,占用CPU時(shí)間較多;幀差分法常常檢測(cè)目標(biāo)不夠完整;因而針對(duì)嵌入式平臺(tái)采用了運(yùn)算速度較快的背景差分法。實(shí)驗(yàn)首先采用了基于灰度圖像的背景差分法,但效果不夠理想:設(shè)f(i,j)為一幀視頻圖像序列;Rf、Gf、Bf為其中的任一像素的紅綠藍(lán)分量,i,j為像素的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。B(i,j)為背景圖像序列,同樣地,RB、GB、BB為其中的紅綠藍(lán)分量,依據(jù)以下公式計(jì)算灰度值(類似黑白攝像頭獲得的灰度值):
背景差為: fB(i,j)=f(i,j)-B(i,j)。此系統(tǒng)中RGB格式為5:6:5格式,紅綠藍(lán)分量均取5位,綠色分量舍棄了最低位。獲得的差分圖像分別以紅色顯示和二值化獲得的結(jié)果如圖8所示。
如圖8(右)所示,由于灰度圖像的背景差分法獲得的像素值普遍較低,因而屏幕亮度較暗,在室內(nèi)光線中LCD屏幕顯示很不清晰;圖8(左)為進(jìn)行二值化后背景差分法的圖像,也僅能夠得到小球的部分區(qū)域,效果不夠理想。于是本文針對(duì)于彩色圖像提出了基于顏色通道的背景差分法,可以獲得理想的效果。設(shè)P為顏色通道(這里紅色通道取值為0xF800),則基于顏色通道的背景差分法用如下公式計(jì)算:
背景差為: fB(i,j)=f(i,j)-B(i,j)。若取閥值T則:fB(i,j)=fB(i,j)-T。獲得的差分圖像分別在紅色通道中顯示和二值化所得的結(jié)果如圖9所示??梢妶D9左圖二值化后可獲得乒乓球的圓形輪廓,十分清晰;而且在紅色通道中的圖像顯示輪廓明亮,說明數(shù)值強(qiáng)度大抗干擾能力強(qiáng)。在獲得圖像后并自動(dòng)計(jì)算出形心位置,在橫軸和縱軸以白色直線顯示中心位置,在以240×320分辨率輸出時(shí),平均速率達(dá)30幀/s,實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)中心的實(shí)時(shí)檢測(cè),如圖9右圖所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 此基于Micro2440的視覺處理平臺(tái)上能夠很好地進(jìn)行圖像及視頻的顯示及處理。
本文基于Micro2440的視覺處理平臺(tái)具有以下特點(diǎn): (1)Micro2440平臺(tái)提供了豐富的外圍接口,方便功能擴(kuò)展,S3C2440A自帶有CAMIF(Camera Inter-face) 模塊,無需接口轉(zhuǎn)化電路,核心板與底板分離可以進(jìn)一步縮小體積;(2)CPU工作頻率 400 MHz,處理速度較快,OV9650高達(dá)130萬像素,分辨率高。
在每完成一幀的視頻采集后,能夠及時(shí)地進(jìn)行圖像處理,并且圖像處理的結(jié)果能夠在LCD上同步顯示;同時(shí)輕松轉(zhuǎn)換便可以方便地得到標(biāo)準(zhǔn)24位BMP圖像,為進(jìn)一步數(shù)字圖像處理提供了良好的平臺(tái)。
評(píng)論