【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外图像处理优化，具体涉及面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法及系统。
技术介绍
1、面向嵌入式系统的红外图像处理优化，指的是针对嵌入式系统硬件特点和资源限制，设计和改进红外图像处理算法和技术，以提高图像处理效率和效果。嵌入式系统通常具有有限的计算能力和存储资源，因此需要在处理红外图像时进行优化，以保证系统的实时性和稳定性。 这种优化方法包括多方面的内容，如算法优化、硬件加速和资源管理等。例如，可以通过简化图像处理算法、利用特定的硬件加速器（如dsp或fpga）和优化内存使用等手段，来提升红外图像处理的速度和效果。这些优化措施不仅可以提高系统的性能，还能延长设备的电池寿命，使得嵌入式系统在实际应用中更加高效和可靠。
2、嵌入式系统在处理红外图像时通常会利用多级缓存策略来减少数据传输的延迟和频率，充分利用缓存资源。然而，若不同级别的缓存（l1、l2、l3）之间无法有效协调，现有技术无法察觉此异常，当出现此情况时，会导致数据在缓存间频繁传输，将会增加数据访问延迟，结果是缓存未能得到有效利用，系统整体性能会急剧下降，尤其是在处理高分辨率红外图像时，帧处理速度显著变慢，最终导致实时处理能力丧失。
3、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法及系统，通过实时收集和分析缓存性能数据，建立自动化异
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，包括以下步骤：
3、使用配置好的监控工具，实时收集缓存相关的性能数据，将收集到的数据存储在数据存储系统中，并进行预处理；
4、分析缓存性能数据的趋势，对缓存性能数据进行异常检测，基于异常检测后的数据建立自动化的异常检测机制，实时监控缓存性能，及时发现不同级别缓存之间无法有效协调的潜在问题；
5、在识别出不同级别缓存之间无法有效协调的潜在问题后，基于异常检测机制分析得出的结果，将潜在问题划分为高级缓存协调失效和低级缓存协调失效；
6、针对高级缓存协调失效，发出高级缓存协调失效预警提示通知相关人员知晓，避免缓存之间无法有效协调对系统性能造成进一步影响，针对低级缓存协调失效，通过数据在缓存间的传输频率来判断缓存协调失效的问题是否存在，若低级缓存协调失效情况下同样存在缓存协调失效的问题，发出低级缓存协调失效预警提示通知相关人员知晓，进一步避免缓存之间无法有效协调对系统性能造成进一步影响。
7、优选的，缓存性能数据包括缓存命中率和缓存带宽占用率，缓存命中率是指在处理器访问数据时，所需数据成功从缓存中获取的次数与总访问次数的比例，缓存带宽占用率是指缓存与主存之间的数据传输带宽被使用的比例，对缓存命中率和缓存带宽占用率进行异常检测后，生成缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数，通过缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数建立自动化的异常检测机制，生成缓存协调异常系数，通过缓存协调异常系数对不同级别的缓存之间的协调情况进行智能化评估。
8、优选的，将嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时在固定检测窗口内生成的缓存协调异常系数与预先设定的缓存协调异常系数参考阈值进行比对分析，若缓存协调异常系数大于等于缓存协调异常系数参考阈值，则生成潜在隐患信号，表明嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不同级别的缓存之间存在无法有效协调的潜在隐患，若缓存协调异常系数小于缓存协调异常系数参考阈值，则生成高效协调信号，表明嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不同级别的缓存之间可实现高效地协调。
9、优选的，在识别出缓存之间无法有效协调的潜在问题后，即嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像生成潜在隐患信号时，将生成的缓存协调异常系数与梯度参考阈值进行比对分析，其中，缓存协调异常系数参考阈值小于梯度参考阈值，对不同级别的缓存协调情况进行划分，具体划分的过程如下：
10、若缓存协调异常系数大于等于缓存协调异常系数参考阈值并且小于梯度参考阈值，则将不同级别缓存之间无法有效协调的潜在问题划分为低级缓存协调失效；
11、若缓存协调异常系数大于等于梯度参考阈值，则将不同级别缓存之间无法有效协调的潜在问题划分为高级缓存协调失效。
12、优选的，针对低级缓存协调失效，通过数据在缓存间的传输频率生成传输频率高频指数的具体步骤如下：
13、收集指定时间窗口内的缓存传输频率数据，设指定时间窗口为t秒，并记录在此期间l1缓存和l2缓存之间的传输次数，表示为，其中表示第t秒的传输次数；
14、将收集到的传输频率数据应用离散傅里叶变换（dft），转换到频域以检测高频成分，离散傅里叶变换的公式为：，式中，表示频率为的傅里叶变换结果，p表示虚数单位，表示频率索引，取值从0到t−1；
15、计算频率域中每个频率成分的能量密度，计算的表达式为：，式中，表示频率的能量密度，表示傅里叶变换结果的幅值；
16、分别计算高频区间内的总能量密度和整体频率区间的总能量密度，计算的表达式为：，，式中，表示频率索引阈值，定义高频成分的起始点，在此将高于的频率视为高频成分；
17、计算传输频率高频指数，计算的表达式为：，式中，表示传输频率高频指数。
18、优选的，针对低级缓存协调失效，将嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时生成的传输频率高频指数与预先设定的传输频率高频指数参考阈值进行比对分析，判断存协调失效的问题是否存在，判断的过程如下：
19、若传输频率高频指数大于等于传输频率高频指数参考阈值，则生成高频传输信号，判定低级缓存协调失效下嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时存在缓存协调失效的问题，并发出低级缓存协调失效预警提示通知相关人员知晓；
20、若传输频率高频指数小于传输频率高频指数参考阈值，则生成低频传输信号，判定低级缓存协调失效下嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不存在缓存协调失效的问题。
21、优选的，对缓存命中率进行异常检测后，生成缓存命中率下降指数的步骤如下：
22、将固定检测窗口划分为n个小时间段，并将每个小时间段记为时间分片，实时收集在时间分片t内的缓存访问总次数和缓存命中次数，并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，缓存性能数据包括缓存命中率和缓存带宽占用率，缓存命中率是指在处理器访问数据时，所需数据成功从缓存中获取的次数与总访问次数的比例，缓存带宽占用率是指缓存与主存之间的数据传输带宽被占用的比例，对缓存命中率和缓存带宽占用率进行异常检测后，生成缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数，通过缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数建立自动化的异常检测机制，生成缓存协调异常系数，通过缓存协调异常系数对不同级别的缓存之间的协调情况进行智能化评估。
3.根据权利要求2所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，将嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时在固定检测窗口内生成的缓存协调异常系数与预先设定的缓存协调异常系数参考阈值进行比对分析，若缓存协调异常系数大于等于缓存协调异常系数参考阈值，则生成潜在隐患信号，表明嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不同级别的缓存之间存在无法有效协调的潜在隐患，若缓存协调异常系数
4.根据权利要求3所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，在识别出缓存之间无法有效协调的潜在问题后，即嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像生成潜在隐患信号时，将生成的缓存协调异常系数与梯度参考阈值进行比对分析，其中，缓存协调异常系数参考阈值小于梯度参考阈值，对不同级别的缓存协调情况进行划分，具体划分的过程如下：
5.根据权利要求4所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，针对低级缓存协调失效，通过数据在缓存间的传输频率生成传输频率高频指数的具体步骤如下：
6.根据权利要求5所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，针对低级缓存协调失效，将嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时生成的传输频率高频指数与预先设定的传输频率高频指数参考阈值进行比对分析，判断存协调失效的问题是否存在，判断的过程如下：
7.根据权利要求2所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，对缓存命中率进行异常检测后，生成缓存命中率下降指数的步骤如下：
8.根据权利要求2所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，对缓存带宽占用率进行异常检测后，生成缓存带宽占用率上升指数的步骤如下：
9.面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，通过上述权利要求1-8中任意一项所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化系统来实现，其特征在于，包括数据采集与预处理模块、异常检测模块、潜在问题划分模块以及缓存协调失效预警模块；
...【技术特征摘要】
1.面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，缓存性能数据包括缓存命中率和缓存带宽占用率，缓存命中率是指在处理器访问数据时，所需数据成功从缓存中获取的次数与总访问次数的比例，缓存带宽占用率是指缓存与主存之间的数据传输带宽被占用的比例，对缓存命中率和缓存带宽占用率进行异常检测后，生成缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数，通过缓存命中率下降指数和缓存带宽占用率上升指数建立自动化的异常检测机制，生成缓存协调异常系数，通过缓存协调异常系数对不同级别的缓存之间的协调情况进行智能化评估。
3.根据权利要求2所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，将嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时在固定检测窗口内生成的缓存协调异常系数与预先设定的缓存协调异常系数参考阈值进行比对分析，若缓存协调异常系数大于等于缓存协调异常系数参考阈值，则生成潜在隐患信号，表明嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不同级别的缓存之间存在无法有效协调的潜在隐患，若缓存协调异常系数小于缓存协调异常系数参考阈值，则生成高效协调信号，表明嵌入式系统利用多级缓存策略处理红外图像时不同级别的缓存之间可实现高效地协调。
4.根据权利要求3所述的面向嵌入式系统的红外图像处理优化方法，其特征在于，在识别出缓存之...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖建柏，代剑峰，陈皓麟，欧沃林，
申请(专利权)人：广州市星飞达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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