水下机器人在世界范围内的应用领域已经不断扩大,如海洋研究、海洋开发和水下工程等。本论文的研究内容是围绕课题组项目“水下机器人声视觉技术”中高分辨率成像声纳嵌入式数据处理平台的驱动和应用程序设计部分展开的。考虑到水下机器人对声纳设备的体积、功耗、实时性和整个系统的可靠性等要求,单个处理器很难满足实际要求,而又受到PC/104体积所限很难在一块电路板上实现双处理器结构,所以本文设计的信号处理平台采用嵌入式构架,基于PC/104小型化双平台(90mm×96mm),一块以TMS320C6711B高速浮点DSP为核心处理器,一块以TMS320C6416高速定点DSP为核心处理器,建立两个图像处理模块,最终实现双处理平台的数据处理以及与主机间的数据传输。本文从声纳技术以及信号处理技术的发展情况出发,首先介绍了数据处理平台的硬件构成,并对主要芯片的性能特点进行了简要的介绍。在系统PCI接口部分,两个模块分别采用了CYPRESS公司的CY7C09449-AC作为PCI接口芯片和TMS320C6416自带的主/从PCI接口进行数据传输。通过CPLD芯片Xilinx 95288XL,应用ISE软件完成系统的逻辑控制和时序接口设计。为了实现数据处理平台在PC主机上的应用,文中又设计了PCI转接卡。对于计算机外设系统,必须要用驱动程序来实现操作软件与硬件接口的连接。本文第二部分在Windows XP下开发了Microsoft公司全新的驱动程序模式WDM下的驱动程序,以及与驱动程序进行通信的用户程序,有效地实现了人机交互和对板卡的实时控制,满足了数据海量存储的要求。鉴于图像形态学在水声图像的分析与识别方面有着显著的优势,本文第三部分对其进行了深入探讨。同时为了验证数据处理平台之间以及与主机之间数据的处理和传输,本文最后在TMS320C6416模块上实现了图像形态学的算法,并在CCS上得出结果。