专利名称：用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及ー种实时图像处理系统，尤其是涉及ー种用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统。
技术背景实时图像处理与高速数据运算处理均要求其硬件系统具有数据处理速度快、数据呑吐率高以及多任务处理等功能。目前，大多数实时图像处理系统都采用HPI数据传输方式，将ARM微处理器和DSP处理器进行组合后完成一些图像处理功能，其中DSP处理器只是完成图像采集、压缩、编码等简单的处理工作，因而不能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求。同时，上述现有实时图像处理系统的实际应用领域也会因其处理速度问题受到一定的限制。例如，当处理4CIF格式或者容量更大图像时，单DSP处理器的处理能力又会下降，虽然可以将图像缩小进行处理，但是缩小图像后必然会丢失ー些重要的图像信息，使得智能识别准确率下降。综上，现有的实时图像处理系统存在数据处理速度较慢、不能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求、实际应用领域受限等多种缺陷和不足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其电路设计合理、使用操作简便、数据处理速度快且数据处理效果好、适用范围广，能解决现有实时图像处理系统存在数据处理速度较慢、不能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求、实际应用领域受限等问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是ー种用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于包括利用X射线成像原理对被检测物体的视频图像信息进行采集的X射线透视摄影系统、对X射线透视摄影系统所采集的视频图像信息进行分析处理的嵌入式图像处理系统和通过无线通信系统与嵌入式图像处理系统进行双向通信的远程通信終端；所述嵌入式图像处理系统包括主处理器、数据传输模块和通过所述数据传输模块与主处理器相接的多个从处理器，所述主处理器和多个所述从处理器均与所述数据传输模块相接，所述数据传输模块为现场可编程门阵列芯片，所述主处理器为ARM处理器，且多个所述从处理器均为DSP处理器；所述X射线透视摄影系统与现场可编程门阵列芯片相接，且远程通信終端与主处理器之间通过所述无线通信系统进行连接。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述主处理器为芯片S3C6410，且从处理器为芯片TMS320C6416。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述X射线透视摄影系统与现场可编程门阵列芯片之间接有视频解码电路模块，所述视频解码电路模块分别与X射线透视摄影系统和现场可编程门阵列芯片相接。[0007]上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述现场可编程门阵列芯片为芯片EP2C70上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述X射线透视摄影系统包括用于产生脉冲式X射线并照射至被检测物体上的脉冲式X光机和与所述脉冲式X光机相配合使用的视频图像采集及处理装置；所述视频图像采集及处理装置包括将所述脉冲式X光机照射后透过被检测物体的脉冲式X射线转化为可见光并相应在成像装置上获得被检测物体光学图像的增感屏、对所述被检测物体光学图像进行同步摄取的图像采集单元和与所述图像采集单元相接的图像处理模块；所述图像处理模块与主处理器相接。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述嵌入式图像处理系统还包括分别与多个所述从处理器相接的多个随机存储器一、与现场可编程门阵列芯片相接的随机存储器ニ以及分别与主处理器相接的人机交互模块和存储器三，所述随机存储器ー的数量与所述从处理器的数量相同。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述嵌入式图像处理系统还包括分别与人机交互模块相接的图像显示単元、參数输入単元和数据传输接ロ。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述视频解码电路模块为芯片SAA7113H。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述图像采集单元为CCD摄像机。上述用于エ业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征是所述无线通信系统为无线局域网系统。本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、电路设计合理且安装布设简便，投入成本低。2、使用操作简单、智能化程度高且显示效果直观。3、使用效果好，本实用新型结合当前普遍使用的X射线透视仪器，经过无线局域网实现图像及控制数据的无线传输。系统采用FPGA设计FIFO实现ARM与多DSP的高速数据传输，采用多DSP协同工作以完善嵌入式图像处理的实时性，适用于实时性要求高、图像清晰度高等图像处理场合，并可为后续3D图像重构提供平台。实际使用时，本实用新型结合嵌入式系统和无线局域网的原理，可以在没有网络通信的情况下快速组建无线局域网(WLAN)进行数据的传输，实现远程エ业探伤会诊等紧急任务，不仅解决了人体不方便接近物体的检测难题，又方便了数据的整合分析。系统启动后，X射线透视摄影系统获得控制信号，开始采集视频图像信息且所采集信息经过嵌入式系统的处理后通过无线局域网传输给远程客户端，通过客户端的设计，实现人机对话，可以对视频图像信息进行调整、剪辑、存储等处理。其中，X射线透视摄影系统可完全利用电池进行工作，且体积小，重量轻，通过计算机可实现对整个系统的自动控制，实时显示获得X射线透视影像，从而便于操作者进行现场操作和及时判断。同时，本系统结构具有可重构特性，在硬件平台不变情况下，只需通过改变FPGA程序代码就可以完全改变系统结构，以适应不同的算法结构。4、工作性能安全可靠，能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求且适用范围广，本实用新型将便携式X光机、嵌入式系统和无线局网的优点集于一体，并在嵌入式系统中结合ARM、FPGA与多DSP对实时图像处理系统进行设计，并使用FPGA芯片设计的高速数据传输网络互联结构，使得系统的数据通信能力和DSP的运算能力能很好地匹配；通过数据传输控制总线，使得数据传输十分灵活；利用芯片S3C6410进行图像数据传输的调度、图像数据处理任务的分配以及图像保存、显示、网络传输等；同时，利用4个TMS320C6416T对图像做算法处理。经测试，算法代码在单DSP平台下其处理时间小于0. 2s，而在本实用新型下其处理时间小于40ms，可以满足实时要求。综上所述，本实用新型电路设计合理、使用操作简便、数据处理速度快且数据处理效果好、适用范围广，能有效解决现有实时图像处理系统存在数据处理速度较慢、不能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求、实际应用领域受限等多种缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进ー步的详细描述。
图1为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型所采用X射线透视摄影系统与嵌入式图像处理系统的电路原理框图。附图标记说明I-X射线透视摄影系统；2-嵌入式图像处理系统；2-1-主处理器；2-2-从处理器；2-3-现场可编程门阵列芯片；2-4-随机存储器ー；2-5-随机存储器ニ；2-6-人机交互模块； 2_7_存储器三；2-8-视频解码电路模块；2-9-图像显示单元；2_10_參数输入单元;2-11-数据传输接ロ；2-12-电源模块；3-无线局域网系统；4-远程通信終端。
具体实施方式
如图I、图2所示，本实用新型包括利用X射线成像原理对被检测物体的视频图像信息进行采集的X射线透视摄影系统I、对X射线透视摄影系统I所采集的视频图像信息进行分析处理的嵌入式图像处理系统2和通过无线通信系统与嵌入式图像处理系统2进行双向通信的远程通信終端4。所述嵌入式图像处理系统2包括主处理器2-1、数据传输模块和通过所述数据传输模块与主处理器2-1相接的多个从处理器2-2，所述主处理器2-1和多个所述从处理器2-2均与所述数据传输模块相接，所述数据传输模块为现场可编程门阵列芯片2-3，所述主处理器2-1为ARM处理器，且多个所述从处理器2-2均为DSP处理器。所述X射线透视摄影系统I与现场可编程门阵列芯片2-3相接，且远程通信終端4与主处理器2-1之间通过所述无线通信系统进行连接。本实施例中，所述嵌入式图像处理系统2还包括分别与多个所述从处理器2-2相接的多个随机存储器一 2-4、与现场可编程门阵列芯片2-3相接的随机存储器ニ 2-5以及分别与主处理器2-1相接的人机交互模块2-6和存储器三2-7，所述随机存储器一 2-4的数量与所述从处理器2-2的数量相同。同时，所述嵌入式图像处理系统2还包括分别与人机交互模块2-6相接的图像显示单元2-9、參数输入单元2-10和数据传输接ロ 2-11。本实施例中，所述数据传输接ロ 2-11为以太网网口和/或USB接ロ。本实施例中，所述主处理器2-1为芯片S3C6410，且从处理器2_2为芯片TMS320C6416。所述现场可编程门阵列芯片2_3为芯片EP2C70。实际接线时，所述X射线透视摄影系统I与现场可编程门阵列芯片2-3之间接有视频解码电路模块2-8，所述视频解码电路模块2-8分别与X射线透视摄影系统I和现场可编程门阵列芯片2-3相接。本实施例中，所述视频解码电路模块2-8为芯片SAA7113H。同时，所述嵌入式图像处理系统2还包括分别与现场可编程门阵列芯片2-3相接 的电源模块2-12和自动复位与时序控制电路模块。本实施例中，所述X射线透视摄影系统I包括用于产生脉冲式X射线并照射至被检测物体上的脉冲式X光机和与所述脉冲式X光机相配合使用的视频图像采集及处理装置；所述视频图像采集及处理装置包括将所述脉冲式X光机照射后透过被检测物体的脉冲式X射线转化为可见光并相应在成像装置上获得被检测物体光学图像的增感屏、对所述被检测物体光学图像进行同步摄取的图像采集単元和与所述图像采集单元相接的图像处理模块；所述图像处理模块与主处理器2-1相接。实际布设安装时，所述被检测物体布设在所述脉冲式X光机的脉冲式X射线照射方向上，且所述增感屏位于所述被检测物体后侧且布设在所述脉冲式X光机的脉冲式X射线照射方向上。本实施例中，所述图像采集单元为CCD摄像机。实际使用时，所述脉冲式X光机发出的脉冲式X射线照射到所要透视的物体(即所述被检测物体)上，经物体吸收透过的脉冲式X射线再照射到增感屏上，且通过增感屏转化为可见光而成像，此时利用高灵敏的CCD摄像机记录下闪光图像(即所述被检测物体光学图像)。本实施例中，所述从处理器2-2的数量为4个。所述无线通信系统为无线局域网系统3 (即WLAN系统)。所述远程通信終端4为与图像处理服务器相接的图像处理客户端。本实施例中，所述远程通信終端4为PC机。在所述图像处理客户端，采用在C++Builder中进行Socket编程。所述图像处理客户端综合利用RTP/RTCP协议和TCP协议，由于视频流的传输需要保证起传输速度，因而使用RTP/RTCP协议用来实时传输视频；由于图像处理客户端发往图像处理服务器的信息(如系统控制信号)却是要求可靠传输的，因此还需用到TCP协议。因而在图像处理服务器，需要开放3个服务端ロ，分别用于RTP、RTCP和TCP服务。综上，本实用新型利用芯片S3C6410进行数据整合、任务调度、人机交互等，利用芯片TMS320C6416进行算法运算；每个芯片TMS320C6416均与现场可编程门阵列芯片2_3无缝连接。实际使用时，利用现场可编程门阵列芯片2-3实现的FIFO完成与各DSP处理器之间的高速数据传输以及ARM处理器对多个DSP处理器的任务调度处理等。因而，本实用新型的嵌入式图像处理系统2采用由I个ARM处理器与4个DSP处理器通过现场可编程门阵列芯片2-3实现互联的ARM+多DSP的嵌入式图像处理系统。实际使用时，采用可编程视频输入处理器芯片SAA7113H进行视频信号处理，芯片SAA7113H内部集成了强大图像色度、亮度处理功能以及多种输出模式，且有32个工作寄存器，在系统复位时，必须通过I2C总线对其进行初始化。同时，现场可编程门阵列芯片2-3内部需要设计ー个逻辑时序控制模块完成图像数据的采集，数据的传输采用异步FIFO完成，可以解决CXD摄像机输出上位数据频率与DSP处理器和ARM处理器不匹配的问题。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于包括利用X射线成像原理对被检测物体的视频图像信息进行采集的X射线透视摄影系统(I)、对X射线透视摄影系统(I)所采集的视频图像信息进行分析处理的嵌入式图像处理系统(2)和通过无线通信系统与嵌入式图像处理系统(2)进行双向通信的远程通信终端(4);所述嵌入式图像处理系统(2)包括主处理器(2-1)、数据传输模块和通过所述数据传输模块与主处理器(2-1)相接的多个从处理器(2-2)，所述主处理器(2-1)和多个所述从处理器(2-2)均与所述数据传输模块相接，所述数据传输模块为现场可编程门阵列芯片(2-3)，所述主处理器(2-1)为ARM处理器，且多个所述从处理器(2-2)均为DSP处理器；所述X射线透视摄影系统(I)与现场可编程门阵列芯片(2-3)相接，且远程通信终端(4)与主处理器(2-1)之间通过所述无线通信系统进行连接。
2.按照权利要求I所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述主处理器(2-1)为芯片S3C6410，且从处理器(2-2)为芯片TMS320C6416。
3.按照权利要求I或2所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述X射线透视摄影系统(I)与现场可编程门阵列芯片(2-3)之间接有视频解码电路模块(2-8)，所述视频解码电路模块(2-8)分别与X射线透视摄影系统(I)和现场可编程门阵列芯片(2_3)相接。
4.按照权利要求I或2所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述现场可编程门阵列芯片(2-3)为芯片EP2C70。
5.按照权利要求I或2所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述X射线透视摄影系统(I)包括用于产生脉冲式X射线并照射至被检测物体上的脉冲式X光机和与所述脉冲式X光机相配合使用的视频图像采集及处理装置；所述视频图像采集及处理装置包括将所述脉冲式X光机照射后透过被检测物体的脉冲式X射线转化为可见光并相应在成像装置上获得被检测物体光学图像的增感屏、对所述被检测物体光学图像进行同步摄取的图像采集单元和与所述图像采集单元相接的图像处理模块；所述图像处理模块与主处理器(2-1)相接。
6.按照权利要求I或2所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述嵌入式图像处理系统(2)还包括分别与多个所述从处理器(2-2)相接的多个随机存储器一(2-4)、与现场可编程门阵列芯片(2-3)相接的随机存储器二(2-5)以及分别与主处理器(2-1)相接的人机交互模块(2-6)和存储器三(2-7)，所述随机存储器一(2-4)的数量与所述从处理器(2-2)的数量相同。
7.按照权利要求6所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述嵌入式图像处理系统(2)还包括分别与人机交互模块(2-6)相接的图像显示单元(2-9)、参数输入单元(2-10)和数据传输接口(2-11)。
8.按照权利要求3所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述视频解码电路模块(2-8)为芯片SAA7113H。
9.按照权利要求5所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述图像米集单兀为CCD摄像机。
10.按照权利要求I或2所述的用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，其特征在于所述无线通信系统为无线局域网系统(3)。
专利摘要本实用新型公开了一种用于工业探伤的嵌入式远程无线实时图像处理系统，包括X射线透视摄影系统、对X射线透视摄影系统所采集的视频图像信息进行分析处理的嵌入式图像处理系统和通过无线通信系统与嵌入式图像处理系统进行双向通信的远程通信终端；嵌入式图像处理系统包括主处理器、数据传输模块和通过数据传输模块与主处理器相接的多个从处理器，数据传输模块为现场可编程门阵列芯片，主处理器为ARM处理器，从处理器为DSP处理器。本实用新型电路设计合理、数据处理速度快且数据处理效果好、适用范围广，能解决现有实时图像处理系统存在数据处理速度较慢、不能满足实时的智能识别或大数据量运算的视频处理要求、实际应用领域受限等问题。
文档编号H04N7/18GK202395911SQ20122001181
公开日2012年8月22日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者赵谦 申请人:西安科技大学