基于三星S3C2440A的Micro2440視覺處理平臺(tái)的構(gòu)建

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
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，取得了良好效果。常用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法有: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；R_f、G_f、B_f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，R_B、G_B、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: f_B(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: f_B(i,j)=f(i,j)-B(i,j)。若取閥值T則：f_B(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。可見圖9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，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)。