摘 要：在傳統(tǒng)圖像處理工作中，過于依賴電子技術(shù)，缺乏先進的技術(shù)支撐與理念，而在圖像處理中，可轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的工作觀念，積極引入先進且高效率的嵌入式圖像處理系統(tǒng)，并建立多元化的技術(shù)管理機制，明確各方面的圖像處理要求，提升系統(tǒng)設計水平，為其后續(xù)進步與發(fā)展奠定基礎。

關(guān)鍵詞：嵌入式圖像處理系統(tǒng)；設計；工作措施

中圖分類號：TP391.41文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0120-03

Embedded Image Processing System and Its Design and Analysis

PENG Lixia

（FuTaiHua Industry（Shenzhen）Co.，Ltd.，Shenzhen 518110，China）

Abstract：In the traditional image processing work，over reliance on electronic technology，the lack of technical support and advanced concepts，and in image processing which can change the traditional ideas，actively introduce advanced and efficient embedded image processing system，and the establishment of the technical management mechanism of diversification，clear all aspects of image processing requirements，improve the level of system design and lay a foundation for its further progress and development.

Keywords：embedded image processing system；design；work measures

在設計嵌入式圖像處理系統(tǒng)的過程中，需制定完善的設計方案，合理開展硬件平臺的設計工作，并形成現(xiàn)今的系統(tǒng)管理機制，確保在設計嵌入式圖像處理系統(tǒng)期間，總結(jié)豐富的經(jīng)驗，形成良好的圖像處理模式，充分發(fā)揮先進系統(tǒng)技術(shù)的積極作用，確保在未來發(fā)展中，提升嵌入式圖像處理系統(tǒng)的應用水平，達到預期的技術(shù)目的。

1 嵌入式圖像處理發(fā)展趨勢分析

對于嵌入式圖像處理而言，在未來發(fā)展中，應合理分析嵌入式系統(tǒng)與單片機之間的關(guān)系，了解與PC之間的區(qū)別，并在應用領域中，合理開展圖像處理研究工作。在計算機網(wǎng)絡技術(shù)合理應用的過程中，嵌入式圖像處理系統(tǒng)已經(jīng)形成了先進的模式，可聯(lián)合云計算技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等實現(xiàn)圖像的處理，在PC時代與計算時代中，實現(xiàn)終端在線化的嵌入式圖像處理系統(tǒng)形式，并在科學開發(fā)與研究中，形成私人數(shù)據(jù)中心嵌入式圖像處理系統(tǒng)，并保證服務器運行的流暢度，提高信息數(shù)據(jù)的傳輸水平，促進圖像處理工作的良好實施。

2 嵌入式圖像處理系統(tǒng)優(yōu)勢分析

2.1 有利于提高存儲系統(tǒng)設計水平

嵌入式圖像處理系統(tǒng)，屬于計算機工具中PC與因特網(wǎng)之后偉大發(fā)明之一，能夠帶動工業(yè)產(chǎn)值的提升，并形成信息技術(shù)，成為IT產(chǎn)業(yè)的重點內(nèi)容。而其中嵌入式技術(shù)的使用，有利于針對計算機模塊進行改革，并形成良好的發(fā)展模式，在硬件平臺設計工作中，設計部門需樹立正確觀念，合理創(chuàng)新硬件系統(tǒng)的設計平臺，統(tǒng)一平臺的設計標準，了解基本構(gòu)成要素，并選擇嵌入式的中央處理器系統(tǒng)，設計輸入輸出系統(tǒng)，確保存儲體系符合規(guī)定。在此期間，可將存儲體系設計成為緩沖環(huán)節(jié)、內(nèi)存環(huán)節(jié)、外存環(huán)節(jié)，并形成通信接口與調(diào)試接口，提升硬件平臺體系的建設水平，滿足當前的發(fā)展需求。

2.2 有利于提高硬件平臺的建設效果

在設計硬件平臺的過程中，設計人員須明確嵌入式系統(tǒng)的實際特點，主要因為嵌入式系統(tǒng)與PC存在較大差距，通常情況下不能直接的明確命令，并在系統(tǒng)中構(gòu)建軟件平臺。

3 嵌入式圖像處理軟件的設計要點

在嵌入式圖像處理軟件系統(tǒng)實際設計工作中，需明確具體的設計思想，并在嚴格設計的情況下，樹立正確觀念，提升系統(tǒng)的設計水平，確保嵌入式圖像處理系統(tǒng)的設計效果，滿足當前的軟件系統(tǒng)設計要求。具體措施為：

3.1 明確具體的設計思想

在軟件系統(tǒng)設計工作中，需了解嵌入式環(huán)境，明確圖像處理目的，并在實際發(fā)展中，了解環(huán)境的特殊性。例如：可供軟件系統(tǒng)設計的編程語言很少，可以使用的API很少。因此，設計人員在軟件系統(tǒng)接口設計工作中，需明確文件的讀入情況，了解常用算法，并在算法移植的情況下，提升共組的效率，保證軟件系統(tǒng)的移植效果，實現(xiàn)合理的圖像處理，利用API的形式實現(xiàn)封裝，在一定程度上，能夠通過合理的開發(fā)方式，針對封裝情況進行分析，增強系統(tǒng)通用性，確保軟件系統(tǒng)的設計目的。

3.2 合理針對功能模塊進行設計

在功能模塊設計共組中，需根據(jù)模塊化設計要求，針對每個模塊進行嚴格的開發(fā)，統(tǒng)一圖像處理的算法，并在單個模塊中，實現(xiàn)每個算法的獨立執(zhí)行，合理的實施API的封裝共組，并針對功能模塊算法進行設計。在此期間，可將模塊劃分成為圖像幾何變換環(huán)節(jié)、邊緣檢測環(huán)節(jié)、輪廓跟蹤環(huán)節(jié)、直方圖修正環(huán)節(jié)、半影調(diào)環(huán)節(jié)、圖像平滑銳化環(huán)節(jié)等，合理應用先進的算法，加大管理力度。在實際設計共組中，還需明確每一層次的系統(tǒng)主體，在主層次的支持下，每個模塊都要實現(xiàn)圖像處理算法，例如：在圖像幾何變換的情況下，明確具體的算法，了解實際結(jié)構(gòu)。同時，在了解模塊實際情況的基礎上，針對具體內(nèi)容進行嚴格的分析。如圖1所示，在界面設計工作中，可明確主體界面模式，利用專業(yè)化的算法開展研究，在一定程度上，能夠提升系統(tǒng)的設計水平，為其后續(xù)發(fā)展奠定基礎。

圖1 主體界面的設計

3.3 系統(tǒng)的合理設計與運行分析

在系統(tǒng)設計工作中，需合理分析文件讀入問題與算法植入封裝情況，在通用接口應用的情況下，對具體的實現(xiàn)情況與運行情況進行分析，了解實際內(nèi)容，加大管理力度。具體措施為：

第一，圖像文件的讀入。在嵌入式平臺實際設計工作中，可明確圖像文件的實際情況，在文件讀入的情況下，實現(xiàn)內(nèi)存圖像處理算法的移植，在一定程度上，能夠針對圖像進行模塊化的處理。在圖像處理工作中，可明確讀入函數(shù)的實際情況，加大文件的讀入情況，實現(xiàn)算法需求的滿足，將函數(shù)設置在文件系統(tǒng)中，合理實現(xiàn)后續(xù)的開發(fā)與創(chuàng)新目的，提升算法的設計水平，加強函數(shù)在圖像數(shù)據(jù)處理中的應用力度。在實際工作中，需明確真彩圖像的數(shù)據(jù)讀入分析目的，然后利用合理的矩陣設計方式完成任務，形成數(shù)據(jù)讀入矩陣的機制，在明確調(diào)色板數(shù)據(jù)讀入要求的情況下，了解圖像寬度與高度，呈現(xiàn)良好的圖像處理工作。

第二，算法的移植措施。在使用算法移植方式實現(xiàn)圖像處理工作的過程中，需選擇成熟的算法，在數(shù)學變換的情況下，明確固定情況，加強工作算法的應用力度，合理使用C語言方式與API形式開展協(xié)調(diào)設計工作，在合理設計的情況下，提升封裝設計形式的目的。

第三，在層次圖形界面實際分析的過程中，為了更好的設計，需了解人機界面的實際情況，在系統(tǒng)設計與開發(fā)期間，實現(xiàn)層次化接口模式，在各級接口的支持下，顯示圖形方式，了解觸摸屏模式與鍵盤消息的情況，在分支響應的情況下，更好的介紹層次化圖像界面，在一定程度上，能夠形成層次化的圖像界面，提升設計工作水平。在整體系統(tǒng)運行的過程中，需將層次圖形界面作為核心結(jié)構(gòu)，更好的引導界面模式，利用框架算法的方式，促進整體之間的承上啟下。在嵌入式系統(tǒng)有限元設計中，還需分層次的映射一次有限元，在接口與引導界面的支持下，形成消息處理界面，實現(xiàn)二級界面的有效連接，形成返回處理模式。在產(chǎn)生消息參數(shù)之后，需針對決斷情況進行分析，明確各方面的程序設計問題，加大分析管理力度，提升設計工作水平[1]。

第四，在系統(tǒng)功能方面，主要包含著圖像文件打開功能、保存功能、打印功能與設置退出功能等。下面針對matlab的GUI編程環(huán)境之下功能實現(xiàn)情況進行分析。

（1）打開功能的完成情況。在嵌入式圖像處理系統(tǒng)中，打開菜單在系統(tǒng)中可以使用函數(shù)設計方式，根據(jù)設計標準對圖像進行讀取，在文件中打開圖像，實現(xiàn)如下代碼：

Function open_Callback（hObject，eventdata，handles）

[filename，pathname]=uigetfile（{{'*.jpg'；'*.bmp'；'*.tif'}S=imread（[pathname filename]）；

handles.S=S；

axes（handles.axes1）；

imshow（S）；

handles.output=hObject；

guidata（hObject，handles）；

（2）保存功能分析。在嵌入式圖像處理系統(tǒng)設計工作中，需了解保存菜單的實現(xiàn)標準與設計要求，使用uiputfile標準進行嚴格的設計，并在保存文件中，實現(xiàn)如下代碼：

function save_Callback（hObject，eventdata，handles）

global hresult；

[filename，pathname，filterindex]=uiputfile（…'Save as'）；

‘{*.bmp；*.jpg；*.tif？，'Picture styles（*.bmp；*.jpg；*.tif）'；

？.bmp？，'Bitmap-files（*.bmp）？；…

'*.*'，'AllFiles（*.*）'}，…

If isequal（[ilename，pathname]，[0，0]））return

else

File=fullfile（pathname，filename）；

saveas（hresult，F(xiàn)ile）

End

第五，在圖像模板設計工作中，可利用嵌入式圖像處理技術(shù)與系統(tǒng)，在模塊設計期間，針對圖像灰度與大小等變化進行處理，實現(xiàn)腐蝕與比例的協(xié)調(diào)工作，并在嚴格控制與設計的情況下，完善恢復變化的具體功能。在設計期間，主要是在嵌入式系統(tǒng)中，拓寬圖像的動態(tài)化運作范圍，并提高圖像的明顯性，增強表達形式與手法。且在功能實現(xiàn)中，可以利用模塊化的設計方式解決問題，保證圖像灰度的處理效果。在本系統(tǒng)實際運行期間，主要使用的為分段變化模塊化的設計措施，能夠在圖像區(qū)間之內(nèi)實現(xiàn)灰度的變化。

第六，在圖像處理模塊具體設計工作中，需了解像素處理要求與內(nèi)容，并在設計圖像期間，合理開展某邊界像素的刪除工作，能夠保證圖像像素值輸入圖像相應最小像素值。具體的代碼為：

Function fs_Callback（hObject，eventdata，handles）

h=getimage（handles.axes1）；

se=strel（'arbitrary'，eye（10））；

h1=imerode（h，se）；

figure；

Imshow（h1）

第七在圖像類型轉(zhuǎn)換模塊設計工作中，需實現(xiàn)噪聲圖像處理工作，使用局部算子等圖像處理方式完成工作，聯(lián)合平滑處理像素的方式，優(yōu)化局部像素的運算體系。同時，在設計工作中，還需做好信息數(shù)據(jù)的處理工作，明確圖像類型轉(zhuǎn)換手法與依據(jù)，并使用函數(shù)設計方式解決問題。

第八，在圖像預處理模塊設計工作中，需合理使用模塊化的設計方式，利用計算機代替人們對圖像進行認知，并了解感興趣目標位置，在此期間，可以使用圖像處理方式解決問題，并實現(xiàn)如下的預處理代碼，以此形成模塊設計：

I1=imread（'D：＼Install＼images＼imdemos＼moon.tif'）；

L=4；

I= wextend（'2D'，'zpd'，I1，L）；

nbc=size（I，1）；

X=im2double（I）；//產(chǎn)生噪聲的相關(guān)圖像

In it=2055415866；

randn（'seed'，init）；

x=X+randn（size（X））/10；

wname='sym4'；

lev=3；

[c，l]=wavedec2（x，lev，wname）；

sigma_s=0.048535；//在壓縮圖像的過程中，可以使用wbmpen函數(shù)方式，選擇數(shù)據(jù)閾值

alpha=2；

thr_s=wbmpen（c，l，sigma_s，alpha）；//能夠使用先進的技術(shù)方式開展圖像壓縮工作，開展圖像的保存工作，開展圖像的預處理工作，提升位置的準確性。

4 結(jié) 論

在嵌入式圖像處理系統(tǒng)開發(fā)設計中，需深入實施研究工作，建設開發(fā)機模式，并了解驅(qū)動編程內(nèi)容，合理開展嵌入式圖像處理系統(tǒng)的設計工作，提高設計水平。

參考文獻：

[1] 孫海星.基于SoC的嵌入式圖像處理終端技術(shù)研究——DM8127嵌入式QR碼識別系統(tǒng) [D].合肥工業(yè)大學，2016.

[2] 陳爾言.一種嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控平臺的設計 [D].浙江工業(yè)大學，2016.

[3] 羅浩.基于DM8168的紅外與微光圖像融合系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [D].南京理工大學，2016.

[4] 馬涌.基于機器視覺的顆粒狀農(nóng)作物色選系統(tǒng)研究 [D].哈爾濱工業(yè)大學，2016.

作者簡介：彭麗霞（1985-），女，漢族，湖北人，技術(shù)專理，助理工程師，學士。研究方向：嵌入式圖像分析。