[發(fā)明專利]基于S3C2440A的真彩色圖像采集方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710093015.7
• 申請(qǐng)日: 2007-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101170633A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭承琳;侯長(zhǎng)軍;趙明璽;侯文生;霍丹群;趙德春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N1/60
• 分類號(hào): H04N1/60;H04N9/64
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張先蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)真彩色圖像采集和處理的方法，用于多功能便攜式控制系統(tǒng)中進(jìn)行高分辨率、高精度圖像采集及處理。

背景技術(shù)

目前常用的圖像采集系統(tǒng)，大多以通用計(jì)算機(jī)為平臺(tái)或者起輔助處理作用，在微型化、便攜式和無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸?shù)确矫娲嬖谥蛔恪Ｓ行ｉT設(shè)計(jì)的系統(tǒng)通常需要各種芯片結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)比較復(fù)雜，在控制、監(jiān)視或管理方面也不夠靈活，功能也比較單一。

嵌入式技術(shù)已經(jīng)成當(dāng)前最熱門、最具發(fā)展前景的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。三星公司的S3C2440A使用ARM920T內(nèi)核，主頻是400M，最高處理速度為533MHz，是同類嵌入式CPU中最快的一款，并兼有低功耗、高度集成等特性。它集成了一個(gè)攝像頭接口(CAMIF)。CAMIF支持ITU?R?BT.601/656?YCbCr?8-位標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)輸入，最大可采樣4?096×4?096像素的圖像，其圖像采集模塊簡(jiǎn)單，硬件電路容易實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)在微系統(tǒng)中監(jiān)控圖像變化以及遠(yuǎn)程傳輸。但是該接口默認(rèn)的視頻輸入格式ITU?R?BT.601/656規(guī)范，不能直接對(duì)真彩色圖像數(shù)據(jù)(RawRGB格式)進(jìn)行采集處理。對(duì)于通用的ITU?R?BT.601/656標(biāo)準(zhǔn)圖像，雖然具有較好視覺(jué)效果，數(shù)據(jù)量小等特點(diǎn)，但是對(duì)于精度要求比較高的圖像分析和識(shí)別，在經(jīng)過(guò)數(shù)字RGB-YCbCr-RGB轉(zhuǎn)換之后，會(huì)丟失很多原有的顏色信息，影響結(jié)果的真實(shí)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于提供一種利用S3C2440A提供的圖像采集通道，使用并口將數(shù)據(jù)采集到內(nèi)存后進(jìn)行處理，沒(méi)有任何失真的得到原始圖像，實(shí)現(xiàn)了高分辨率(最高可達(dá)1600萬(wàn)像素)真彩色(RawRGB格式)圖像數(shù)據(jù)的采集的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于S3C2440A的真彩色圖像采集方法，包括如下步驟：

(1)利用S3C2440A的攝像頭接口，將采集到的數(shù)據(jù)按y，cb，cr三個(gè)地址空間來(lái)存放，存放規(guī)則為：

將與ITU-RBT.601/656規(guī)范中的與Y數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到y(tǒng)空間；

將與ITU-R?BT.601/656規(guī)范中的與Cb數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到cb空間；

將與ITU-R?BT.601/656規(guī)范中的與Cr數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到cr空間；

(2)將上述三個(gè)地址空間的數(shù)據(jù)按如下規(guī)則進(jìn)行整理，其整理規(guī)則為：

將y，cb，cr三個(gè)空間中的R，G，B顏色數(shù)據(jù)分別抽取出來(lái)，抽取出來(lái)后放入循環(huán)緩沖區(qū)，再利用旁邊其他的像素，為每個(gè)基色像素計(jì)算出其余兩色的值進(jìn)行顏色插值(Color?interpolation)，從而得到24位真彩色圖像數(shù)據(jù)。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、能夠?qū)崟r(shí)的采集和處理高分辨率、高精度的真彩色圖像，并且處理速度快；

2、由于數(shù)據(jù)量大，處理過(guò)程復(fù)雜，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程并發(fā)時(shí)，很可能引發(fā)″競(jìng)態(tài)″造成死鎖，本設(shè)計(jì)將數(shù)據(jù)放入循環(huán)緩沖區(qū)，設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)娜蝿?wù)隊(duì)列和延時(shí)進(jìn)行調(diào)度，從而避免了死鎖的出現(xiàn)，系統(tǒng)可以同時(shí)執(zhí)行其他任務(wù)，運(yùn)行穩(wěn)定；

3、可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像變化的遠(yuǎn)程監(jiān)控，具有微型化、便攜化和智能控制等特點(diǎn)；

4、本設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能要求。

附圖說(shuō)明

圖1是系統(tǒng)工作流程示意圖；

圖2是數(shù)據(jù)存放到y(tǒng)，cr，cb三個(gè)空間的分布示意圖；

圖3是數(shù)據(jù)抽取示意圖；

圖4是數(shù)據(jù)插值示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1所示，一種基于S3C2440A的真彩色圖像采集方法，以300萬(wàn)像素為例，包括如下步驟：

(1)利用S3C2440A的攝像頭接口提供的通道，將采集到的數(shù)據(jù)存放到y(tǒng)，cb，cr三個(gè)地址空間，存放規(guī)則為：

將與ITU-R?BT.601/656規(guī)范中的與Y數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到y(tǒng)空間；

將與ITU-R?BT.601/656規(guī)范中的與Cb數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到cb空間；

將與ITU-R?BT.601/656規(guī)范中的與Cr數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的R或G或B數(shù)據(jù)存放到cr空間。

例如：對(duì)于默認(rèn)的ITU?R?BT.601/656(YCrCb4:2:2)格式，攝像頭接口采集到Y(jié)，Cr，Cb數(shù)據(jù)后存放在y，cr，cb三個(gè)空間的數(shù)據(jù)分布如圖2所示。

(2)攝像頭輸出為RawRGB格式，R，G，B輸出順序可以通過(guò)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行設(shè)置。