基于D525工業(yè)主板的CIS掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

基于D525工業(yè)主板的CIS掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告一、項(xiàng)目背景隨著社會的不斷進(jìn)步，數(shù)字化、信息化的時(shí)代已經(jīng)到來。因此，各項(xiàng)行業(yè)都在大力推進(jìn)自己的數(shù)字化建設(shè)。在醫(yī)療行業(yè)中，數(shù)字化建設(shè)已經(jīng)成為了一個(gè)不可避免的趨勢。當(dāng)今醫(yī)療系統(tǒng)中的信息化建設(shè)，就離不開醫(yī)療影像數(shù)字化的建設(shè)。而醫(yī)療影像數(shù)字化的建設(shè)，則是需要建立在影像采集的基礎(chǔ)之上的。眾所周知，CIS掃描系統(tǒng)是一種高清晰度、高速度的數(shù)字掃描系統(tǒng)，其主要應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)和文化事業(yè)等領(lǐng)域。其中，工業(yè)CIS掃描系統(tǒng)采用的是D525工業(yè)主板。因此，本項(xiàng)目選用D525工業(yè)主板作為開發(fā)平臺，旨在實(shí)現(xiàn)一種高性能、實(shí)用的工業(yè)CIS掃描系統(tǒng)，以滿足工業(yè)行業(yè)中對影像數(shù)字化建設(shè)的需求。二、項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目的目標(biāo)是基于D525工業(yè)主板設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種高清晰度、高速度的CIS掃描系統(tǒng)，用于工業(yè)領(lǐng)域中影像的數(shù)字化采集和處理。具體目標(biāo)如下：1.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的CIS圖像采集功能。2.完成CIS圖像預(yù)處理、圖像處理和圖像顯示等功能。3.建立一個(gè)包括數(shù)字信號處理和圖像處理的系統(tǒng)平臺，用于解決目前工業(yè)中的圖像數(shù)字化采集問題。三、開發(fā)方案1.硬件選擇本項(xiàng)目的CIS掃描系統(tǒng)采用D525工業(yè)主板作為開發(fā)平臺，該主板采用IntelAtomD525雙核處理器、IntelNM10芯片組和IntelGMA3150集成顯卡，并擁有多種I/O接口。該主板兼顧了性能和穩(wěn)定性，適合于工業(yè)應(yīng)用場景。2.軟件設(shè)計(jì)本項(xiàng)目采用VC++6.0進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。軟件主要分為CIS圖像采集模塊、圖像處理模塊、圖像顯示模塊三個(gè)部分。（1）CIS圖像采集模塊CIS掃描系統(tǒng)采用線陣傳感器（TSL1401）進(jìn)行圖像采集，通過USB接口傳遞圖像數(shù)據(jù)。圖像采集模塊的主要功能是通過C++編寫控制程序，實(shí)現(xiàn)對傳感器采集到的圖像進(jìn)行采集和處理，并將處理后的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀D像處理模塊。（2）圖像處理模塊圖像處理模塊是整個(gè)系統(tǒng)中最為重要的模塊。該模塊主要用于對CIS傳感器采集的圖像進(jìn)行處理，包括去噪、增強(qiáng)、二值化等基本處理操作。同時(shí)，該模塊還實(shí)現(xiàn)了ROI（regionofinterest）裁剪、放縮、旋轉(zhuǎn)等高級圖像處理操作，滿足不同場景下的圖像處理需求。（3）圖像顯示模塊圖像顯示模塊是整個(gè)系統(tǒng)中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要功能是將經(jīng)過處理后的圖像實(shí)時(shí)地顯示在屏幕上。該模塊采用OpenGL技術(shù)來構(gòu)建畫布，展示處理后的圖像。四、實(shí)施過程中遇到的問題和解決方案1.圖像采集在進(jìn)行圖像采集時(shí)，由于CIS傳感器的特殊性質(zhì)，需要采用計(jì)時(shí)器來控制圖像的采集和傳輸。但由于傳感器采集數(shù)據(jù)過程中需要定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)傳輸和采集速度不同，造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)丟幀情況。解決這一問題的主要方法是，增加傳輸線路上的緩存區(qū)，減少數(shù)據(jù)傳輸和采集速度之間的差距。2.圖像處理在進(jìn)行圖像處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)處理效果并不理想。后來經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)方案，發(fā)現(xiàn)原因在于，處理過程中出現(xiàn)了量化誤差，導(dǎo)致處理后的圖像質(zhì)量下降。解決這一問題，需要使用更高精度的算法和處理器，來減少量化誤差對圖像的影響。3.圖像顯示在進(jìn)行圖像顯示時(shí)，發(fā)現(xiàn)圖像展示速度較慢，無法滿足實(shí)時(shí)顯示的要求。原因是圖像處理模塊使用了CPU來進(jìn)行計(jì)算，造成CPU的負(fù)載過高，導(dǎo)致系統(tǒng)無法及時(shí)更新圖像，造成顯示延遲。解決這一問題的方法是，使用GPU來進(jìn)行圖像處理和顯示，減輕CPU的負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。五、下一步工作1.完善系統(tǒng)功能：對于系統(tǒng)中還未實(shí)現(xiàn)的功能，如圖像格式轉(zhuǎn)換、高級圖像處理等，需要進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)研究和實(shí)現(xiàn)。2.優(yōu)化系統(tǒng)性能：對于已實(shí)現(xiàn)功能的模