基于S3C2440A的真彩色图像采集方法技术

本发明专利技术提供一种基于Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的真彩色图像采集方法，它是利用Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的摄像头接口采集真彩色图像（ＲａｗＲＧＢ格式），将采集到的Ｒ，Ｇ，Ｂ数据存放到ｙ，ｃｂ，ｃｒ三个地址空间；由于数据存放的位置有规律，将上述三个空间的数据进行抽取；再进行颜色插值，即可得到２４位真彩色图像数据。本发明专利技术方法能够实时的采集高分辨率、高精度的真彩色图像，并且处理速度快。该方法可实现对图像微弱变化的实时远程监测，系统结构简单，具有微型化、便携化和智能控制等特点。常见的具有图像采集功能的微处理器（ＤＳＰ，ＡＲＭ等）的内部逻辑单元都具有类似设计，因此该方案可广泛应用与其他图像采集设备中，具有一定的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在嵌入式系统中实现真彩色图像采集和处理的方法，用于多功能便携 式控制系统中进行高分辨率、高精度图像采集及处理。
技术介绍
目前常用的图像采集系统，大多以通用计算机为平台或者起辅助处理作用，在微型化、 便携式和无线远程传输等方面存在着不足。有些专门设计的系统通常需要各种芯片结合来 实现，系统比较复杂，在控制、监视或管理方面也不够灵活，功能也比较单一。嵌入式技术已经成当前最热门、最具发展前景的IT应用领域之一。三星公司的 S3C2440A使用ARM920T内核，主频是400M，最高处理速度为533MHz，是同类嵌入式 CPU中最快的--款，并兼有低功耗、高度集成等特性。它集成了一个摄像头接口 (CAMIF)。 CAMIF支持ITU R BT.601/ 656 YCbCr 8-位标准的图像数据输入，最大可采样4 096 x4 096 像素的图像，其图像采集模块简单，硬件电路容易实现，可实现在微系统中监控图像变化 以及远程传输。但是该接口默认的视频输入格式ITURBT.601/656规范，不能直接对真彩 色图像数据(RawRGB格式)进行采集处理。对于通用的ITU R BT.601/656标准图像，虽 然具有较好视觉效果，数据量小等特点，但是对于精度要求比较高的图像分析和识别，在 经过数字RGB-YCbCr-RGB转换之后，会丢失很多原有的颜色信息，影响结果的真实性。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种利用S3C2440A提供的图 像采集通道，使用并口将数据采集到内存后进行处理，没有任何失真的得到原始图像，实 现了高分辨率(最高可达1600万像素)真彩色(RawRGB格式)图像数据的采集的方法。 本专利技术的目的是这样实现的 一种基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，包括如下步骤(1)利用S3C244()A的摄像头接口，将采集到的数据按y， cb， cr三个地址空间来存放，存放规则为将与ITU-RBT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到y空间；将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间； 将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间；(2)将上述三个地址空间的数据按如下规则进行整理，其整理规则为 将y， cb, cr三个空间中的R， G, B颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环 缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值 (Color interpolation),从而得到24位真彩色图像数据。相比现有技术，本专利技术具有如下优点1、 能够实时的采集和处理高分辨率、高精度的真彩色图像，并且处理速度快；2、 由于数据量大，处理过程复杂，当多个进程并发时，很可能引发竞态造成死锁， 本设计将数据放入循环缓冲区，设计恰当的任务队列和延时进行调度，从而避免了死锁的 出现，系统可以同时执行其他任务，运行稳定；3、 可实现对图像变化的远程监控，具有微型化、便携化和智能控制等特点；4、 本设计系统结构简单，运行稳定，可以同时实现多个功能要求。附图说明图l是系统工作流程示意图2是数据存放到y， cr， cb三个空间的分布示意图3是数据抽取示意图4是数据插值示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一歩说明如图1所示， 一种基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，以300万像素为例，包括 如下步骤(1)利用S3C2440A的摄像头接口提供的通道，将采集到的数据存放到y， cb， cr三个地址空间，存放规则为将与ITU-R BT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到y空间； 将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间； 将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间。 例如对于默认的ITURBT.601/656(YCrCb4:2:2)格式，摄像头接口采集到Y， Cr，Cb数据后存放在y， cr, cb三个空间的数据分布如图2所示。(2)摄像头输出为RawRGB格式，R，G，B输出顺序可以通过相应的寄存器进行设置。 例如设置摄像头输出R， G， B数据顺序是-第一行Rl 1 Gi 2 Rl 3 Gi 4 Ri 5 Gi 6 Rl 7 Gl 8 Rl 9 Gi 10 Ri ii Gl 12......Rlm......第一行G2 i B2 2 G2 3 B2 4 G2 5 B2 6 G2 7 B;2 8 G2 9 B2 10 G;2 u B2 12......B2n1......第二行R3 I G3 2 R3 3 G3 4 R3 5 G3 6 R3 7 G3 8 R3 <) G3 I R3 11 G3 12............第j行Rj 1 Gj 2 Rj 3 Gj 4 Rj 5 Gj 6 Rj 7 Gj 8 Rj 9 Gj 10 Rj 11 Gj 12......Gjm......m<=1536; j<=2048;因此，RGB数据采集到y， cr， cb空间后，遵循一定的规则存放，例如y空间存放的数据 格式如下(2048*768):<table>table see original document page 5</column></row><table>k<=768(3)将上述三个区的数据按如下规则进行整理，其整理的抽取规则为将y, cb， cr三个空间中的R， G， B颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环 缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值，从 而得到24位真彩色图像数据。申请一块3MB的连续物理空间，用来存放DMA传输的图像数据。通过以下过程将 得到的数据进行整理将y, cr， cb三个内存空间内的R， G, B数据分别按图3所示的格式抽取出来，存 放至J converter—r， converter_gl， converter—g2， converter一bl， converter一b2空间中，再 将converter—gl与converter_g2中的G数据交叉整合在一起存放到converter_g空间，将 converter—bl与converter—b2中的B数据交叉整合在一起存放到converter—b空间。经过上述运算，将R， G， B三种颜色数据值分别放在三个空间converter一r， converter—g， converter—b中，再将抽取出来的每个8位的单色R， G， B与相邻R， G，B数据进行颜色插值，为每个基色像素计算出其余两色的值，即每个象素用24位来表示，从而得到24位真彩色图像。参见图4所示。对于在中断上下文中处理数据量庞大的图像数据来说，几个进程同时访问同一块内存 空间时容易造成死锁。本设计将数据放入循环缓冲区，设计恰当的任务队列和延时，从而 避免了死锁的出现。这种方式具有清晰度高，准确度高，处理速度快等特点。获得图像数据后，可以直接在matlab下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的真彩色图像采集方法，包括如下步骤：（１）利用Ｓ３Ｃ２４４０Ａ的摄像头接口，将采集到的数据按ｙ，ｃｂ，ｃｒ三个地址空间来存放，存放规则为：将与ＩＴＵ－ＲＢＴ．６０１／６５６规范中的与Ｙ数据对应的Ｒ或Ｇ 或Ｂ数据存放到ｙ空间；将与ＩＴＵ－ＲＢＴ．６０１／６５６规范中的与Ｃｂ数据对应的Ｒ或Ｇ或Ｂ数据存放到ｃｂ空间；将与ＩＴＵ－ＲＢＴ．６０１／６５６规范中的与Ｃｒ数据对应的Ｒ或Ｇ或Ｂ数据存放到ｃｒ空间；（２）将上 述三个地址空间的数据按如下规则进行整理，其整理规则为：将ｙ，ｃｂ，ｃｒ三个空间中的Ｒ，Ｇ，Ｂ颜色数据分别抽取出来，抽取出来后放入循环缓冲区，再利用旁边其他的像素，为每个基色像素计算出其余两色的值进行颜色插值，从而得到２４位真彩色图像 数据。

【技术特征摘要】
1.基于S3C2440A的真彩色图像采集方法，包括如下步骤(1)利用S3C2440A的摄像头接口，将采集到的数据按y，cb，cr三个地址空间来存放，存放规则为将与ITU-R BT.601/656规范中的与Y数据对应的R或G或B数据存放到y空间；将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cb数据对应的R或G或B数据存放到cb空间；将与ITU-R BT.601/656规范中的与Cr数据对应的R或G或B数据存放到cr空间；(2)将上述三...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭承琳，侯长军，赵明玺，侯文生，霍丹群，赵德春，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]