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嵌入式实时图像处理系统逐渐深入到生产生活的各个领域,带给人们更具体、更形象、更美观的视觉体验,极大的方便了人们的生活。当前,各种类型嵌入式处理器得到快速发展,并被广泛的应用于各种不同的嵌入式设备中,各种嵌入式操作系统也更好的满足了不同嵌入式系统的需求,给嵌入式系统管理任务、处理事件、控制线程等带来极大的方便。关于图像处理算法的研究也更加广泛和深入,使得更好的图像处理效果、更快的图像处理能力有了可能。各种新技术的发展和对更加卓越的图像处理系统的需求给嵌入式实时图像处理系统带来了发展的契机。 本文在分析当前嵌入式实时图像处理系统的基础上,对比各种架构的特点,提出以 Zynq-7000处理器作为嵌入式实时图像处理系统的基本架构,并作出合适的软硬件设计,为嵌入式实时图像处理系统提供了一个平台。文章主要研究了以下内容: 分析嵌入式实时图像处理系统的基本现状,比较了各种架构方式的优缺点,提出以 Zynq-7000架构方式设计嵌入式图像处理系统。在充分分析该架构特点的基础上,结合图像处理系统的基本要求,给出了合适的系统的软硬件协同设计方案、具体的硬件电路设计和系统软件平台的设计。 针对Zynq-7000系统PS部分的开发特点,给出了搭建开发环境的一般方法,并根据系统的具体启动方式移植 Linux嵌入式操作系统,给出了文件系统、设备树文件和BootLoader的设计方法。 为该嵌入式图像处理系统设计了基于Video4Linux2的图像采集的驱动程序,研究了双帧缓存存取图像数据的方法,为系统提供了高效视频图像的采集方案。 研究了基于小波域的三维块图像匹配(BM3D)算法的滤波机制,分析了算法的具体实现过程,并将该算法移植到设计好的嵌入式图像处理系统中,同时对该算法的并行处理方案作了研究。