专利名称：一种数字化图像控制处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字图像处理领域，尤其涉及一种数字化图像控制处理装置。
背景技术：
早期的X射线安检系统中以照相方式进行图像采集，即X光穿透被测物并在胶片 上感光，这种方式速度慢，使用成本高，易受环境影响，图像不易保存和处理，所以逐渐被淘 汰。在数字化图像技术广泛应用的今天，出现了以单片机作为控制处理核心的图像控 制和处理系统，但是，由于通常使用的单片机(例如51系列单片机)性能相对较低，不能很 好地满足复杂的控制和处理的需求，另外，图像也不能快速采集传输。为了能够提供更复杂的图像控制和处理功能，国外采用专门设计的微处理器和周 边器件，配合优化软件的使用来完成各种控制工作和图像采集处理，但是由于这些单独设 计的微处理器以及优化软件是各个公司专门研发的，所以成本较高，兼容性较差。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种数字化图像控制处理装置，能 够完成复杂的图像处理功能，并且成本较低。为实现上述目的，本实用新型提供一种数字化图像控制处理装置，包括ARM微处 理器，复杂可编程逻辑器件，存储单元，其中，所述复杂可编程逻辑器件用于控制图像传感 器的输出信号，将图像传感器采集的图像数据存储在复杂可编程逻辑器件中的存储子单元 中，所述ARM微处理器用于将所述复杂可编程逻辑器件中的存储子单元中的每帧图像数据 读取出来并存储在所述存储单元中，并对所述存储单元中的每帧图像数据进行降噪和修正 处理。优选地，上述数字化图像控制处理装置还包括网络控制器和上位机，所述网络控 制器用于将所述ARM微处理器处理后的图像数据通过网络接口输出到上位机上，所述上位 机用于接收所述ARM微处理器处理后的图像数据并进行显示。优选地，所述网络控制器为以太网控制器，所述网络接口为RJ45接口。优选地，所述ARM微处理器用于对所述存储单元中的每帧图像数据进行降噪和修 正处理具体实现为所述ARM微处理器用于对所述存储单元中的每帧图像数据进行伪彩色处理、反 色、上下反转、左右反转、平滑过滤、图像锐化、灰度拉伸、轮廓提取或图像校正。优选地，所述复杂可编程逻辑器件中的存储子单元为静态随机存储器。优选地，所述存储单元为同步动态随机存储器。优选地，上述数字化图像控制处理装置还包括单片机，所述单片机用于监控电源 电压、控制电源开关。通过本实用新型实施例，能够完成复杂的图像处理功能，并且成本较低。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本 实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还 可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的数字化图像控制处理装置的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本实用新型保护的范围。图像处理技术的快速发展使得图像控制处理系统在提高安检自动化程度中的应 用越来越广泛。本实用新型提出一种基于ARM微处理器和CPLD的图像快速采集处理及控 制传输系统，其中ARM微处理器的灵活性较高，CPLD的并行性较高。如图1所示，本实用新型实施例提供的数字化图像控制处理装置1包括ARM微 处理器101、复杂可编程逻辑器件102和存储单元103。其中复杂可编程逻辑器件(CPLD， Complex Programmable Logic Device) 102用于控制图像传感器2的输出信号，将图像传感 器2采集的图像数据存储在复杂可编程逻辑器件102中的存储子单元1021中，该存储子单 元1021可以是SRAM(静态随机存储器)。复杂可编程逻辑器件在速度和并行运算上具有很 大的优势，适合图像处理的实时性要求，在本实施例中优选地采用XILINX公司的XC95216 型号的复杂可编程逻辑器件，它具有丰富的可编程I/O管脚、使用灵活的特点，不但可以实 现常规的逻辑器件功能，还可以实现复杂的时序逻辑功能。图像传感器2与复杂可编程逻 辑器件102之间的数据通信可以通过SCSI接口完成。ARM (Advanced RISC Machines)体系结构是32位嵌入式RISC微处理器结构，该 ARM微处理器拥有丰富的指令集且编程灵活。在本实施例中，ARM微处理器101用于将复 杂可编程逻辑器件102中的存储子单元1021中的每帧图像数据读取出来，并存储到存储单 元 103 中。该存储单元 103 可以是 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory, 同步动态随机存储器)。另外，ARM微处理器101还用于将存储在存储单元103中的每帧图 像数据进行降噪和修正处理。其中降噪和修正处理可以包括伪彩色处理、反色、上下反转、 左右反转、平滑过滤、图象锐化、灰度拉伸、轮廓提取或图像校正等等。这样可以保证最终输 出显示图像的视觉效果清晰、稳定。在本实施例中，ARM微处理器的型号优选为三星公司的 S3C44B0X 16/32 位 RISC 处理器。另外，为了能够实现图像数据的网络传输，本实用新型实施例优选地，还包括网络 控制器104和上位机105，网络控制器104用于将ARM微处理器101处理后的图像数据通过 网络接口输出到上位机105上，该上位机105用于接收ARM微处理器101处理后的图像数 据并进行显示。在实际应用中，网络控制器104可以是以太网控制器，此时网络接口可以采用标准的RJ45接口。以太网控制器可以是全双工即插即用方式的以太网控制器。同时还 可以增加用于输出图像信号的无线网络模块。为了进一步减轻ARM微处理器101的工作，提高整个数字化图像控制处理装置的 执行效率，本实施例中的数字化图像控制处理装置1进一步优选地还设置一单片机106，该 单片机106与其他外围电路构成一个子系统，专门用来监视电源电压，对电源开关、输出脉 冲宽度调整、返回脉冲计数和电源电压报警等功能进行控制。需要说明的是，在实际中，ARM微处理器101的执行动作可以预先以程序代码的方 式存储在Flash存储器107中。下面详细说明本实用新型实施例提供的数字化图像控制处理装置的工作过程首先，图像传感器1通过镜头采集图像数据，将模拟信号转换成数字信号，通过 SCSI接口与复杂可编程逻辑器件102进行通信，复杂可编程逻辑器件102将图像传感器1 采集的图像数据存储在存储子单元1021中，当图像数据写满复杂可编程逻辑器件102中的 存储子单元1021时，向ARM微处理器101发送一个中断信号，之后ARM微处理器101读取 复杂可编程逻辑器件102中的存储子单元1021中的图像数据，并存储在存储单元103中， 然后ARM微处理器101对图像进行进一步地降噪和修正处理，将处理后的图像数据通过网 络控制器输出到上位机上。本实用新型实施例提供的数字化图像控制处理装置结构清晰，各部分职能明确， 有效地提高了执行效率。并且所采用的元器件应用广泛，价格低廉，在充分满足使用要求的 基础上有效地降低了成本。另外，本实施例中优选的方式中可以通过网络将图像数据以有线和无线两种方式 输出，从而可以适用多种复杂的使用环境。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种数字化图像控制处理装置，其特征在于，包括ARM微处理器，复杂可编程逻辑器件，存储单元，其中，所述复杂可编程逻辑器件用于控制图像传感器的输出信号，将图像传感器采集的图像数据存储在复杂可编程逻辑器件中的存储子单元中，所述ARM微处理器用于将所述复杂可编程逻辑器件中的存储子单元中的每帧图像数据读取出来并存储在所述存储单元中，并对所述存储单元中的每帧图像数据进行降噪和修正处理。
2.根据权利要求1所述的数字化图像控制处理装置，其特征在于，还包括网络控制器 和上位机，所述网络控制器用于将所述ARM微处理器处理后的图像数据通过网络接口输出 到上位机上，所述上位机用于接收所述ARM微处理器处理后的图像数据并进行显示。
3.根据权利要求2所述的数字化图像控制处理装置，其特征在于，所述网络控制器为 以太网控制器，所述网络接口为RJ45接口。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的数字化图像控制处理装置，其特征在于，所述 复杂可编程逻辑器件中的存储子单元为静态随机存储器。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的数字化图像控制处理装置，其特征在于，所述 存储单元为同步动态随机存储器。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的数字化图像控制处理装置，其特征在于，还包 括单片机，所述单片机用于监控电源电压、控制电源开关。
专利摘要本实用新型实施例提供一种数字化图像控制处理装置，包括ARM微处理器，复杂可编程逻辑器件，存储单元，其中，所述复杂可编程逻辑器件用于控制图像传感器的输出信号，将图像传感器采集的图像数据存储在复杂可编程逻辑器件中的存储子单元中，所述ARM微处理器用于将所述复杂可编程逻辑器件中的存储子单元中的每帧图像数据读取出来并存储在所述存储单元中，并对所述存储单元中的每帧图像数据进行降噪和修正处理。通过本实用新型实施例，能够完成复杂的图像处理功能，并且成本较低。
文档编号G06T1/20GK201594281SQ20092017288
公开日2010年9月29日 申请日期2009年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者李冠杰 申请人:北京瑞琦林格技术有限公司