嵌入式操作系统在实时图像处理系统中的应用

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1、武　汉　理　工　大　学　学　报第27卷　第2期Vol．27　No．2JOURNALOFWUHANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY　Feb．2005 2005年2月嵌入式操作系统在实时图像处理系统中的应用1李　焰2，曹治国（1．武汉理工大学光纤传感技术研究中心，武汉430070；2．华中科技大学图像识别与人工智能研究所，武汉430074）摘　要：　以多片ADSP21060构成的图像处理系统为硬件平台，借助Virtuoso4．2提供的微内核构造了一个嵌入式系统软件，介绍了系统中任务调度、资源管理、并发处

2、理、中断响应、数据通信等实现方式。最后，针对某些图像处理算法进行了实验，并测试了系统性能指标，实验结果表明提出的方案实现方便、开发快捷、性能稳定可靠，可在实时图像处理系统中得到广泛应用。关键词：　嵌入式操作系统；　微内核；　图像处理中图分类号：　TP391．41文献标志码：　A文章编号：1671－4431（2005）02－0068－04TheApplicationofEmbeddedOperatingSysteminReal－timeImageProcessingSystemLIYan1，CAOZhi－guo2

3、（1．FiberOpticSensingTechnologyResearchCenter，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，China；2．InstituteforPatternRecognitionandAI，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China）Abstract：　FortheimageprocessingsystemwhichconsistsofmultipleDSPs－ADSP2

4、1060，anembeddedsystemsoftwarebasedonthemicro－kernelprovidedbyVirtuso4．2isdesigned．Theimplementationofthetaskschedule，resourcesmanage－ment，parallelprocessing，interruptacknowledgmentanddatacommunicationinthesystemisdescribedinthispaper．Intermsofsomeimageproces

5、singalgorithms，theperformanceofthesystemistested．Itshowedthatthesystemsoftwareproposediseasytorealizeanddevelop．Itisalsosteadyandreliableandthereforethisapproachissuggestedtobeusedwidelyintheimageprocessingsystem．Keywords：　embeddedoperatingsystem；　micro－kern

6、el；　imageprocessing由于对实时性能的苛求，图像信息处理系统大多采用监控软件的方式来保证应用软件的正常运行。此时，系统资源的分配是静态的，数据流是固定的，没有资源管理、任务调度和并发处理的功能。但是，需要处理的数据量变得越来越大，而处理的时间却要求越来越短，采用多DSP并行的方式就不可避免。然而，一个实际的图像处理过程中往往会包括多个步骤才能获得最终结果，不同的步骤会用到不同的算法，不同的算法可能对应不同的并行机制。所以，要求并行处理系统能适应不同算法的并行处理结构，因此系统控制软件必须具有任务

7、调度、资源分配、进程管理等功能以及支持系统计算能力的扩展。这样，一般的监控软件技术已经远远不能满足系统的需要了［1，2］。嵌入式操作系统具有实时多任务微内核，有着强大的任务管理和资源管理能力，但一直以来，VxWorks、pSOS等这样一些著名的嵌入式操作系统主要都是针对x86、PowerPC、ARM等通用微处理器芯片来开发的，因此限制了该项技术在使用DSP作为处理器的实时图像处理系统中的应用［3］。Virtuoso4．2的诞生改变了这种局面。它支持AD和TI生产的DSP芯片，因此可以将嵌入式操作系统技术应用到基

8、于多DSP的收稿日期：2004－10－13．作者简介：李　焰（1968－），女，讲师，硕士．E－mail：yanli＠mail．whut．edu．cn第27卷　第2期　　　　　　　　李　焰，等：嵌入式操作系统在实时图像处理系统中的应用　　　　　　　　　69图像信息处理系统中，从而大大提高系统的灵活性、满足系统的并行处理需求，同时还提高了研究开发效率。1　嵌入式系统软件的实现1．1　Vi