软件工程化在图像处理软件中的应用

软件工程化在图像处理软件中的应用

刘敏张泽圃宋泉良黄庭栋秦晋

北方自动控制技术研究所  山西太原  邮编：030006

摘要：近年来，伴随科学技术的不断进步，图像处理软件更多地运用软件工程化，保障了图像处理的性能以及能耗水平不断提高。研究软件工程化在图像处理软件中的应用，将有利于完善图像处理算法能力，提高图像处理软件的识别能力。本文深入探讨了软件工程化相关概念以及应用实例。

关键词：软件工程化；图像处理软件；应用

引言

当今社会的发展越来越离不开软件的支撑，许多发达国家已将软件视为“国家间竞争的重要武器”，把对软件技术的研究和软件产业的发展作为国家竞相扶持的重点。如何提升软件的技术能力，加强对软件开发过程的管理，已经成为软件行业主要关注的方向。在装备研制和使用保障过程中，质量是关系官兵生命，关系战争胜负的重大问题。为确保我国军品软件产品质量，总装备于2003年发布GJB5000-2003《军用软件能力成熟度模型》[1]。经过多年的试点和探索，2008 年发布了GJB5000A-2008《军用软件研制能力成熟度模型》[2]。

一、软件工程化应用在现代电机控制技术中的具体实例

1.1 图像识别系统软件工程化研究应用实例

图像识别，是图像处理最主要的用途之一，其目的是让经过训练的电脑在待检测图片中提取信息，并加以识别。图像识别之所以被深入研究，发展快速，是因为其广泛且重要的应用价值，目前图像识别技术成熟，广泛应用于人脸，数字及其他物件的识别中，同时在农业，商业，军事以及日常生活中也很常见：在军事领域，无人机侦探，导弹精确打击，军事目标锁定，雷达警戒系统等等，无一例外都依赖图像识别技术；在公共安全领域，机场安检，恐怖分子搜查，公共交通安全，车牌定位，目标追踪，移动物体侦测也都和图像识别息息相关，无论是政府还是个人，从公共场合到个人室内，图像识别都带来了很大的便利。在农业领域，图像识别技术大大提高分选品种，物种识别，产品营养成分分析，农作物病情分析的效率和准确率，使得农产品产量大幅度提升，营养价值大大提高；而在日常生活中，更是时时刻刻都用到了图像识别技术：比如说现在比较热门的智能家居，人脸识别就是一项比较成熟的图像识别，另外视网膜扫描，指纹扫描和其他门禁系统也都是如此，医院临床医学仪器通过图像识别对病情做出判断和分析等等，这些应用都具有重要的现实意义。

图像识别系统软件工程化研究其目的在于深入研究图像识别过程中的精准程度，确保系统能够准确的识别。所以，将软件工程化应用在这里最主要的目的是提高识别率，增强可靠性。

1.2 FPGA软件工程化研究实例

FPGA在航空、航天、图像识别等领域得到了广泛的应用，但其软件质量的形势却不容乐观。如何将计算机软件工程化与FPGA软件特性相结合，推进FPGA软件工程化，成为目前FPGA软件质量的研究重点。

FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）是数字系统中应用最为广泛的FPGA，在当前装备研制过程中常常被应用于时序控制、算法处理及复杂片上系统等关键重要设计。然而随着FPGA设计规模的不断扩大，FPGA软件的质量形势却不容乐观，成为影响装备质量的重要因素，主要体现

在以下几个方面：

第一，FPGA软件纳入国家质量标准体系的管理时间尚短，全生命周期的过程不受控。例如业内针对verilog、VHDL语言尚未制定统一的编码规则，在工程项目实施过程中往往因为人员经验的差别而造成软件质量参差不齐，代码千行缺陷率高，且缺少可靠性和安全性设计考虑；

第二，FPGA软件设计流程复杂，需要经过编码设计、逻辑综合、布局布线、加载位流文件等数个步骤，每一个环节都可能引入各种问题，全流程测试工具种类繁多、功能各异，缺乏智能的测评一体化平台管理环境；

第三，FPGA软件动态测试手段匮乏，实物测试可观测点少且受硬件限制大，仿真测试的技术进入门槛较高且耗费时间长，难以完全覆盖软件的所有质量需求。因此，为了有效保障装备的质量，借鉴计算机软件工程化经验，通过更全面、更细节的标准来组织FPGA软件的开发和测试过程，通过全覆盖的工具和创新的技术来支撑FPGA软件的质量检测，推进FPGA软件工程化势在必行。

二、软件工程化建设的重要意义

近些年来，我国现代的电机控制技术在科学技术的创新下得到不断发展，而对于软件工程化的研究也逐步深入。对比传统软件编程，现代软件工程化研究理论、实践应用已经逐步完善，发展空间、发展前景也较为乐观。软件工程化建设的主要是通过软件设计者积极利用各种特定手段结合各种项目实施因素，更好地推断出有利于项目开展的因素。然而目前我国国内软件开发市场形势较为严峻，软件编写的过程中需要防范自身软件开发权利不受侵犯。现代电机控制技术软件工程化研究主体一方面是软件编程者本身，另一方面是各种企业、各个单位。要想实现软件工程化的价值，必须建立相应的技术体系用于规避风险，从而使软件工程化建设的意义得以有效发挥。软件工程建设应达到标准化、效率化目标，从而为软件建设、软件编写的顺利推进提供有利条件。软件工程化建设中最核心要求是规范化

[3]。

三 结束语

软件工程化推进是一个复杂的系统工程，需要在具体实践中不断的探索、研究新的方式和方法，寻求更为合适的推进途径。目前，军用软件开发和应用的范围越来越广，军用软件对武器装备的质量起着至关重要的作用。在软件工程化的推进实践中，在执行国家军用标准的同时，探索合适的软件工程化推进模式，从而提升军用软件的产品质量。

参考文献：

[1] GJB 5000-2003 军用软件能力成熟度模型.

[2] GJB 5000A-2008 军用软件研制能力成熟度模型.

[3] 贺梦颖，王显承，曹强等.现代电机控制技术软件工程化运用研究[J].微电机，2015，（4）：95-100