视频图像处理系统 _生活百科

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视频图像处理系统视频图像就是连续的静态图像的序列，是一种对客观事物更为形象，生动地描述。视频图像处理系统即基于图像处理算法对视频图像进行处理的系统。
【视频图像处理系统】视频图像处理系统跟当代科学技术的发展是密不可分的。一个方面随着计算机技术的发展，CPU计算能力的不断提高，存储空间的大幅度提升，硬体支持方法的多样化极大的推动了视频图像处理系统的发展。另外一个方面，半导体器件和大规模积体电路技术的迅猛发展，以其处理器能力的提升和存储能力的提高也促进了视频图像处理系统的发展。
基本介绍中文名：视频图像处理系统
外文名：video image processing system
类别：计算机视觉
典型系统：使用微处理器来处理
分类：基于PC的视频图像处理系统等
套用：通信工程方面等
发展及现状图像处理的发展依赖于计算机的套用和发展，它是计算机套用领域中非常活跃的一部分，所以有时图像处理和计算机图像处理是等同的。图像处理系统的发展极其迅速，最主要是因为计算机的超高速发展，此外，半导体器件的快速发展也加快了图像处理系统的发展速度。同时，越来越多的人开始从事图像处理的研究工作，理论研究的发展又反过来推动了图像处理系统的发展。至今，图像处理系统的发展势头依然非常强劲。图像处理系统分为通用图像处理系统和专用图像处理系统两大类。通用图像处理系统是以计算机为基础，如微机，小型机，工作站，大型机等;专用图像处理系统是指最终用户使用的系统，它是随着嵌入式套用而产生和发展起来的，通常是以ASIC ( Application Specific Integrated Circuit，专用积体电路)，DSP ( DigitalSignal Processing，数位讯号处理)，FPGA等硬体为基础，这种系统无需二次开发。随着多媒体技术和半导体技术的不断发展，採用嵌入式图像处理系统逐渐成为主流。嵌入式图像处理系统主要是採用专用处理晶片的硬体解决方案，数位讯号处理器DSP或现场可程式逻辑门阵列FPGA 。可程式逻辑器件的发展速度特别快，FPGA的容量己超过百万门级，而且在FPGA上可以实现SOPC 。FPGA主要有以下优点：可重複，编程系统级升级方便易行;速度和容量稳步提高，系统内部的软体和硬体可以根据需要灵活配置，此外，很多厂家还提供许多通用的IP核，使设计变得相当的模组化，在短时间内就能够设计出複杂的系统。软硬体设计可以在同一个平台下进行，可以方便的实现系统功能。上边种种原因，使现场可程式门阵列FPGA成为解决图像处理系统的重要首选方案之一。处理技术传统的视频图像处理技术主要用PC机来做实时图像处理，由于PC机的结构是基于冯诺依曼的複杂指令计算机，本质上是顺序执行指令，不能实现并行处理，故实时性很差；用DSP专用晶片来做实时图像处理，由于其採用数据与程式空间相分离的哈佛结构，可以实现一定的并行处理和複杂算法，但无法实现一些更为複杂的逻辑运算和高速处理；随着半导体工艺的不断进步，FPGA不仅价格低廉，而且性能也显着提升，同时硬体资源集成度高，可程式逻辑单元容量大，速度较PC机和DSP晶片快，开发周期也大大缩短，还可实现SOPC(片上可程式系统)，越来越多地被运用到视频图像处理技术中。典型视频图像处理系统典型的视频处理系统使用一个微处理器来控制一个视频流水线，该视频流水线包括一个视频源和宿，一个用于存储视频数据的大型存储器，和一个视频算法函式，实现些算法处理功能。如图所示。视频图像数据的特点是数据量大，计算量大，非常耗费时间。在视频图像处理系统中，一般採用PC机的CPU用于对图像数据作运算或处理。由于PC机是基于冯·诺依曼架构的，本质上是顺序执行的。对于大数据量的图像处理，处理速度慢，实时性不好。随着数字融合的进一步发展，系统的设计和实现需要更大的灵活性，以解决将完全不同标準和要求的产品，集成为同类产品时引发的诸多问题。人们迫切要求实现高速图像处理系统的新思路。大规模现场可程式门阵列FPGA是当今套用极为广泛的方法，使用FPGA作为视频图像处理平台可以充分利用硬体上的并行性，从本质上改善图像处理的速度，使对大数据量的图像处理达到实时性。