文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
基于双DSP的全方位视觉图像处理系统硬件设计与研究
姓名:马玉震
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:张明路
20081001
河北工业大学硕士学位论文
基于双 DSP 的全方位视觉图像处理系统
硬件设计与研究
摘要
随着计算机技术的快速发展,图像处理技术已经被广泛的应用于人们的日常生活,以
及军事、工业、医疗护理、空间探险等其它领域。基于 DSP 的视频处理系统,作为实现实
时处理的一个重要方法已经成为人们研究的重点。
全方位视觉感知,可以一次获得大于半球视场(3600×1800)的三维空间的全部视觉信
息,是近几年被广泛关注、热门研究的视觉感知技术。由于其视域开阔,对于民用、军事
还有宇航空间领域中的依赖于视觉信息做出决策的各行业都具有非常重要的意义。
全方位视觉图像包含的数据量大,而且本系统要同时实现路标导航和机动目标跟踪,
所需算法复杂。单 DSP 系统已无法满足课题要求。采用多个 DSP 成为一种必然的选择。本
论文在国家 863 项目“基于全方位视觉的移动机器人动态目标探测与导航”的资助下,对
如何构建高速、高实时、高性能的双 DSP 并行图像处理系统进行了深入探讨,开展了对双
DSP 图像处理系统的硬件研究和设计,取得了如下成果:
1、在对系统进行分析基础上,依据系统设计要求,提出了基于并行处理思想的、以
TMS320DM642 核心处理芯片的、双 DSP 主从结构的硬件设计方法,并设计了整个硬件系统
结构。
2、详细阐述了硬件系统各个模块的作用,并对各个模块进行了设计,主要包括:SDRAM
接口电路、Flash接口电路、CPLD逻辑控制模块、双DSP 之间的通讯接口、视频解码模块、
视频编码模块、电源管理电路、JTAG 电路和其他辅助电路。
3、在CCS 开发环境下,开发完成了双DSP 图像处理系统的板级支持程序,包括DM642
引导程序、片内外设选择、系统初始化程序、EMIF 控制寄存器配置程序、I2C 模块初始化
程序、EDMA 配置程序、视频端口的配置程序以及双 DSP 之间的通讯机制。在此基础上开
发了视频采集和回放程序。
4、在分析 I2C 总线协议的基础上,详细叙述了 DM642 通过 I2C 模块对视频编解码芯
片的寄存器进行配置、校验的流程。在 QUARTUSII 开发环境下,设计了 CPLD 逻辑控制模
块的源程序,并进行了仿真。最后对本硬件平台的进一步完善提出了几点建议。
关键词:全方位视觉,双 DSP,图像处理,图像伺服组件,硬件设计,多媒体数字处理器
I
基于双 DSP 的全方位视觉图像处理系统硬件设计与研究
RESEARCH ON THE HARDWARE DESIGN OF
OMNIDIRECTIONAL IMAGE PROCESS
SYSTEM BASED ON DUAL-DSP
ABSTRACT
with the quick development puters technology, image processing technology has
been widely applied in daily life,military, industry, medical treatment , space exploring fields,
and others. the video process system based on the DSP (digital signal processor),as an
important technique of real-time video process, has been the emphasis of research.
The omni-directional vision, in other name is panoramic vision, of which the visual area
could be more extensive than a hemisphere (3600×1800)acquires all visual information of the
three-dimensional space once, is a popular and widely concerned new visual perceiving
technology in recent years.
For the large amount of image data carr