一种基于dm642的嵌入式实时多路图像采集处理系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统。
【背景技术】
[0002]目前，一般实时图像处理平台主要有(1)基于通用PC:主要是用软件实现图像处理和识别，解决中等应用需求，但要占用CPU过多的资源。(2)基于可编程FPGA:采用的是硬件描述语言(VHDL)，用于开发图像处理的算法研制难度较大。(3)基于通用DSP芯片:优点是设计灵活，特别适合于新型产品的研究开发。(4)基于专用DSP芯片:优点是设计简便，开发难度较小、在图像处理中，图像数据量大，计算复杂，计算中间结果精度要求高，具有大量的乘法和加法运算。而专用DSP具有运算速度快，精度高，有专门的硬件乘法器，可实现单周期乘法与累加的运算等特点，所以特别适合于对实时性要求较高的场合。
【发明内容】
[0003]本发明提出一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，该系统具有低功耗、高速、高稳定性且结构紧凑的特点，通用性强。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，包括DSP芯片、视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置，所述视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置分别与DSP芯片相连。
[0005]优选地，所述DSP芯片采用DM642芯片。
[0006]优选地，所述视频解码模块采用TI公司的超低功耗视频解码芯片TVP5150，所述TVP5150芯片与DM642芯片的1C总线接口和视频接口相连。
[0007]优选地，所述TVP5150芯片有4片，所述4片TVP5150芯片采用TI公司的I2C总线切换器 SN74CBTLV3257实现 DM642 的通讯。
[0008]优选地，所述存储装置包括SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器，所述SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器均与DM642芯片的外部存储器接口相连。
[0009]本发明将DM642结合超低功耗视频解码芯片TVP5150和CF卡，应用于桥梁拉索表面缺陷检测系统。结构紧凑，实现了完全脱离PC机的图像采集、处理和存储，整个系统实现了良好的独立性和通用性，扩展了 DSP芯片的应用领域，为图像采集及图像处理领域提供丰富的解决方案。该系统具有低功耗、高速、高稳定性且结构紧凑的特点，通用性强。目前己完成系统软硬件联合调试，并在桥梁拉索表面缺陷检测项目中试用，整个系统运行稳定。虽然本发明的系统设计目标是用于桥梁拉索表面缺陷检测，但在算法上稍加改动即可在工业检测、图像传感、模式识别、视频监控、视频压缩、医学图像检测等领域得到普遍应用。因此本设计成果具有重要的推广应用价值，同时系统实现中的技术解决方案对相关领域的应用设计有参考意义。
【附图说明】
[0010]图1为本发明系统硬件结构图；
[0011]图2为TVP5150与DM 642连接图；
[0012]图3为DM 642的1?总线与TVP 5150连接图；
[0013]图4为DM642存储空间分配示意图；
[0014]图5 DM642与CF卡的连接图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细的描述。
[0016]一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，包括DSP芯片、视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置，所述视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置分别与DSP芯片相连。
[0017]所述DSP芯片采用DM642芯片。
[0018]所述视频解码模块采用TI公司的超低功耗视频解码芯片TVP5150，所述TVP5150芯片与DM642芯片的1C总线接口和视频接口相连。
[0019]所述TVP5150芯片有4片，所述4片TVP5150芯片采用TI公司的I2C总线切换器SN74CBTLV3257实现 DM642 的通讯。
[0020]所述存储装置包括SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器，所述SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器均与DM642芯片的外部存储器接口相连。
[0021]如图1所示，为本发明系统硬件结构图。系统工作原理如下:系统上电或复位后，从FLASH加载程序，完成对DM642的初始化并通过1?总线实现对视频解码芯片TVP5150的参数配置，然后开始进行图像采集，从四路图像传感器(CCD)采集到的模拟图像信号经过TVP5150解码转换成数字图像信号后，经过DM642视频接口(Vp口)送到SDRAM中，再把SDRAM中的图像传输到DM642的Cache进行相应的数字图像处理以及缺陷检测，把检测出缺陷的图像经过DM642的外部存储器接口传输到大容量可移动存储设备CF卡中存储。
[0022]DM642是美国德州仪器(TI)公司最新推出的针对多媒体处理领域应用的定点DSP芯片，具有极强的处理能力，高度的灵活性和可编程性，建立在C64x DSP核心架构基础上，采用第二代高性能长指令架构VelociTl.2?，具有速度快、并行处理能力强等特点，非常适用于实时图像处理。
[0023]有两个乘法器，每个乘法器单周期可执行两个16位与16位的乘法运算;有六个算术逻辑单元，每个单元单周期可执行两个16位的加减、比较、移位等运算。在并行架构下，每个时间周期最高可执行八条32位指令，且在600MHz频率下，每秒可执行24亿次16位的乘加或48亿次8位的乘加指令、在这种强大运算能力下，对于复杂度较高与数据量较大的图像处理可进行实时的数据运算。此外，DM642还集成了非常丰富的接口和功能模块，主要包括:一个能够与大多数异步存储器(SRAM，EPR0M)及同步存储器(SDRAM，SBSRAM，ZBT SRAM,FIFO)无缝连接的64位外部存储器接口(EMIF); —个具有64路独立通道的增强型直接存储器访问控制器(EDMA);三个能够与通用的视频编、解码器实现无缝连接，支持多种视频分辨率及视频标准，支持RAW视频输入/输出和传输流模式，可配置的视频端口(VP0RT0-2); 一条I2C总线;三个32位通用定时器;一个16位通用输入/输出接口(GP1);—个锁相环时钟产生器;一个符合IEEE 1149.1标准的JTAG接II等外设资源。
[0024]设计系统的主要功能包括图像采集、数据存储和电源管理。在实现功能的过程中，作者对芯片进行了优选，重点对系统模块间的连接进行了巧妙设计和技术实现。
[0025]在进行系统设计时，首先要考虑和解决的问题是系统的低功耗，这可以从多个方面入手，但最直接的是选用低功耗器件。因此，系统中视频解码模块采用TI公司的超低功耗视频解码芯片TVP515(LTVP5150正常操作时的功耗只有113mW，工作在节电模式时功耗小于
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[0026]DM642与TVP5150的连接如图2所示，DM642对TVP5150的访问通过I2C总线实现、DM642和TVP5150的应答过程中需要TVP5150的I2C地址，而TVP5150的I2C地址只有两个，一条I2C总线只能与两片TVP5150通讯。为了实现DM642与四片TVP5150的通讯，采用TI公司的1?总线切换器SN74CBTLV3257实现DM642和四片TVP5150的通讯，如图3所示。按此设计思想和方法，可扩展实现多路图像信号的采集。
[0027]如图4所示，DM642的EMIF映射为四个可独立寻址的存储空间CE[3:0](CE3空间保留)。由于图像运算数据量大，DM642内256K的RAM不够用，系统中扩展了两片时钟频率为133MHZ，容量为16M字节的SDRAM，为了充分利用DM642的64位外部数据总线，设计时把两片SDRAM绑定使用，高32位存储在一片SDRAM中，低32位存储在另一片SDRAM中；同时，为了实现系统良好的程序移植性和扩展性，我们采用最高工作频率达到5 Μ Η Z，容量为4 Μ字节的Flash，而系统中Flash只占据CE1前一半的寻址空间，即DM642对Flash的最大寻址范围为512K字节，为了实现DM642对Flash全部存储空间的访问，通过CPLD对Flash进行分页。
[0028]整个系统采用单一5V电源供电，再通过高精度、高稳定性的电源管理模块转换成各模块要求工作电压、考虑到系统的稳定性和人性化设计，系统中设计了具有上电复位、手动复位及电源监测复位的复位模块，当系统上电时复位模块产生200ms的上电复位；当电压低于正常工作电压90%左右时，复位模块产生电源监测复位，以保护整个系统。
[0029]系统的特色:
[0030]1.功耗低
[0031]相对于其他类型的嵌入式系统，图像采集和处理系统的功耗普遍比较高。因此，本系统从选择器件、设计电路等多方面来降低系统功耗。
[0032]2.通用性
[0033]系统的通用性主要表现在图像解码模块和图像处理模块，解码模块中的TVP5150可以支持PAL，NTSC等多种视频格式，从而使系统中图像传感器的选择具有更大灵活性、系统中采用DSP做图像处理，而DSP是完全可编程的，允许用户根据具体的应用编写相应的图像处理算法。
[0034]3.存储容量大
[0035]图像数据量很大，采用一般的存储设备无法满足要求，基于CF卡具有体积小、容量大、功耗低、高速及成木低等诸多优点，系统中我们采用CF卡来保存处理后的图像数据，存储容量达到8G、本系统CF卡与DM642的连接关系如图5所示。
【主权项】
1.一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，其特征在于:包括DSP芯片、视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置，所述视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置分别与DSP芯片相连。2.根据权利要求1所述的基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，其特征在于:所述DSP芯片采用DM642芯片。3.根据权利要求2所述的基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，其特征在于:所述视频解码模块采用TI公司的超低功耗视频解码芯片TVP5150，所述TVP5150芯片与DM642芯片的1C总线接口和视频接口相连。4.根据权利要求3所述的基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，其特征在于:所述TVP5150芯片有4片，所述4片TVP5150芯片采用TI公司的I2C总线切换器SN74CBTLV3257实现 DM642 的通讯。5.根据权利要求2所述的基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，其特征在于:所述存储装置包括SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器，所述SDRAM、FLASH、CF卡接口、cpld寄存器均与DM642芯片的外部存储器接口相连。
【专利摘要】本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统，包括DSP芯片、视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置，所述视频解码模块、电源管理模块、JTAG接口、存储装置分别与DSP芯片相连。本发明将DM642结合超低功耗视频解码芯片TVP5150和CF卡，应用于桥梁拉索表面缺陷检测系统。结构紧凑，实现了完全脱离PC机的图像采集、处理和存储，整个系统实现了良好的独立性和通用性，扩展了DSP的应用领域，为图像采集及图像处理领域提供丰富的解决方案。该系统具有低功耗、高速、高稳定性且结构紧凑的特点，通用性强。
【IPC分类】H04N7/18
【公开号】CN105472327
【申请号】CN201510817727
【发明人】蔡旭东, 姜惠启, 孙淼
【申请人】青岛中科软件股份有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月21日