基于TMS320C6678的细胞图像识别并行系统设计与实现-软件工程专业论文.docxVIP

湘潭大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 摘 要 随着计算机技术与信号处理技术的发展，基于数字图像分析技术的自动检测 仪器不断涌现，推动了临床检验的智能化发展，提高了检验速度和检验结果的科 学性。论文以全自动沉渣分析仪为研究对象，在研究其细胞自动分类计数原理基 础上，集合高性能多核 DSP 技术，展开嵌入式硬软平台设计技术和多核并行处 理技术研究。 论文选择 TI Keystone 架构高性能多核 DSP 处理器 TMS320C6678 作为细胞 图像处理硬件平台核心，设计了嵌入式硬件平台，包括芯片外围设计、千兆以太 网接口设计、扩展存储器设计。结合硬件平台论述了软件编程优化关键技术。 分析了细胞图像处理流程时耗特性，提出了一种基于反馈核间通信和队列核 间存储的多核流水并行算法，方法同时采用特征计算和目标识别处于同一流水级 的并行设计解决了特征计算和目标识别核间通信开销和片上存储受限问题。设计 基于多核 DSP C6678 的细胞图像处理流水并行实现方法，改善了多核运行效率。 最后，研究了 DSP SYSBIOS 编程机制原理，利用多核多线程、IPC 核间同 步和通信、嵌入式 TCP/IP 通信技术实现了嵌入式多核细胞图像处理软件，构建 了原型样机。基于原型样机，设计了通信协议及通信数据格式，实验结果表明， 设计方法是可行的、有效、可靠的，并且基于 TMS320C6678 的显微镜细胞识别 系统的实时处理能力有很大提升。 关键词：图像识别；多核 DSP；并行处理；流水并行； I Abstract With the development of computer technology and signal processing techniques, based on digital image analysis technologies automatic test equipments emerge, which promotes the development of intelligent clinical testing, improving test speed and making test results more scientific. This thesis mainly studies automatic sediment analyzer, based on researching the principle of cell automatic classification counts, congregating high-performance multi-core DSP technology, developing study on embedded hardware software platform design technology and multi-core parallel processing technology. This thesis selects TI Keystone architecture, high-performance multi-core DSP processors TMS320C6678 as the core of cell image processing hardware platform, designed embedded hardware platforms, including chip peripheral design, Gigabit Ethernet interface design, expanded memory designs. Combined hardware platform dissertates software programming optimization key technologies. It analyses the cha