● 摘要
实时图像处理系统,作为一种仿真系统,在国民经济的各个领域有着广泛的应用。此系统涉及到图像的实时计算和实时传输,对于系统的实时性有着很高的要求。
为了达到实时计算的目的,必须采用专业的实时系统。近年来,Windows系列操作系统越来越多的被考虑用作实时系统的应用平台,但Windows自身存在着线程优先级太少、隐含不确定的线程调度机制、优先级倒置、中断延迟比较大等不满足实时性的特点。为了让Windows系统满足硬实时系统严格的时间响应要求,增加Windows系统的实时能力非常必要。因此,本文引入了对Windows平台进行强实时扩展的软件RTX(Real Time eXtension),实现了确定性的实时计算。但是,仅仅满足实时计算是不够的,系统对于数据的传输也有实时性的要求。传统的网络技术,如以太网和FDDI在实时应用中存在几方面的缺点,已不能满足数据实时传输的需求。为了实现系统实时数据传输的功能,本文引入了一种被称为反射内存网的高速实时网络,通过在网络中使用反射内存卡构建一个反射内存网,可达到实时数据传输的目的。
首先,本文对RTX与反射内存网的实时性进行了分析,阐述了其大致原理和特点,指出了在使用中的关键技术点,将其分别与Windows系统和传统的网络技术进行对比,并对其进行了实验验证,指出其在实时性应用方面的优势。
其次,针对RTX和反射内存网能够分别用于实时计算和实时传输的特点。本文将二者相结合,提出了一个基于“RTX+反射内存网”的图像处理系统设计思路。然后,根据功能模块划分,详细说明了实时图像处理系统的设计方案和实现过程,并对此系统中存在的影响处理结果实时性和正确性的几个关键问题进行了阐述。
最后,本文对此实时图像处理系统进行了实现,对系统的基本界面进行了展示,并通过具体实验对系统进行了测试和分析,验证了基于“RTX+反射内存网”的实时图像处理系统的实时性、高速性和可靠性,指出了此系统架构能够通用于有着实时计算和实时传输方面需求的仿真系统。
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