一種基于dm642和cpld的圖像采集處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像采集處理技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，例如已被用于智能交通、安防監(jiān)控、產(chǎn)品檢測、醫(yī)學圖像診斷、消防等行業(yè)。傳統(tǒng)的圖像采集處理系統(tǒng)大多基于計算機，但體積大，攜帶不方便，且功耗大。這些不足阻礙了圖像采集處理系統(tǒng)的進一步普及和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，以便實現(xiàn)可見光圖像的實時采集、二值化、邊緣檢測等處理，該系統(tǒng)功耗低、實時性強。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，包括信號處理器、攝像頭、視頻輸入解碼模塊、SDRAM、FLASH、CPLD、串口通訊模塊、視頻輸出解碼模塊、顯示器和電源模塊;所述攝像頭和視頻輸入解碼模塊相連，所述視頻輸入解碼模塊和信號處理器相連，所述信號處理器分別與SDRAM、FLASH、CPLD、視頻輸出解碼模塊和電源模塊相連，所述CPLD和串口通訊模塊相連，所述視頻輸出解碼模塊和顯示器相連。
[0005]優(yōu)選地，所述信號處理器采用DM642芯片。
[0006]優(yōu)選地，所述視頻輸入解碼模塊采用TVP5150視頻解碼芯片。
[0007]優(yōu)選地，所述信號處理器DM642芯片通過1?總線配置TVP5150視頻解碼芯片。
[0008]優(yōu)選地，所述視頻輸出解碼模塊采用Phi 1 ips公司的SAA7121H視頻編碼芯片。
[0009]本發(fā)明的基于DM642和CPLD圖像采集處理系統(tǒng)，采用C語言編寫應(yīng)用程序，實現(xiàn)圖像采集和處理等功能。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，集成度高，功耗低，通用性強。系統(tǒng)可用于智能交通、人臉識別、指紋識別和安防監(jiān)控等場合。另外，系統(tǒng)雖然主要用于處理可見光圖像，但按照原理設(shè)計，也適用于紅外圖像處理。今后可針對紅外圖像以及紅外圖像和可見光圖像融合技術(shù)作進一步研究。下一步將考慮把該系統(tǒng)用于紅外熱成像的大空間火災(zāi)探測。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2為+3.3V電源電路；
[0012]圖3為+1.8V電源電路；
[0013]圖4為+1.4V電源電路；
[0014]圖5為TVP5150視頻解碼器與DM642的連接示意圖；
[0015]圖6為SAA7121H視頻編碼電路；
[0016]圖7為CPLD的功能框圖；
[0017]圖8為系統(tǒng)程序的流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0019]一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，包括信號處理器、攝像頭、視頻輸入解碼模塊、SDRAM、FLASH、CPLD、串口通訊模塊、視頻輸出解碼模塊、顯示器和電源模塊;所述攝像頭和視頻輸入解碼模塊相連，所述視頻輸入解碼模塊和信號處理器相連，所述信號處理器分別與SDRAM、FLASH、CPLD、視頻輸出解碼模塊和電源模塊相連，所述CPLD和串口通訊模塊相連，所述視頻輸出解碼模塊和顯示器相連。
[0020]所述信號處理器采用DM642芯片。
[0021 ]所述視頻輸入解碼模塊采用TVP5150視頻解碼芯片。
[0022 ] 所述信號處理器DM642芯片通過I化總線配置TVP5150視頻解碼芯片。
[0023]所述視頻輸出解碼模塊采用Phi 1 ips公司的SAA7121H視頻編碼芯片。
[0024]本發(fā)明提出的圖像采集處理系統(tǒng)主要由高性能數(shù)字信號處理器DM642和復雜可編程邏輯器件CPLD構(gòu)成，系統(tǒng)的總體方案如圖1所示。DM642通過I2C總線配置TVP5150視頻解碼芯片，讀取攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，并且將圖像數(shù)據(jù)存放到SDRAM中，然后對輸入的圖像數(shù)據(jù)進行圖像分析處理，最后將處理好的圖像數(shù)據(jù)通過視頻編碼模塊輸出到顯示器。
[0025]圖像采集和處理的快速實現(xiàn)離不開一個良好的硬件平臺。本文系統(tǒng)的硬件設(shè)計主要包括電源電路、視頻解碼模塊電路、視頻編碼模塊電路和CPLD邏輯控制電路。
[0026]電源電路:電源電路設(shè)計的好壞可直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此電源設(shè)計是硬件電路設(shè)計的重點。DM642處理器內(nèi)核電源的電壓為+1.4V，數(shù)字電源電壓為+3.3 V，而TVP5150解碼器芯片要求的電壓為1.8V，為此系統(tǒng)需要設(shè)計三種電源電壓。本設(shè)計采用A0Z1010AI電源芯片實現(xiàn)，+3.3V電源電路、+1.8V電源電路和+1.4V電源電路分別如圖2、圖3和圖4所示。
[0027]由圖2、圖3和圖4可以看出，三種電源的電路基本相同，電源的電壓輸出只與R19和R22的阻值有關(guān)。電路比較簡單，調(diào)試和焊接都比較方便。
[0028]視頻解碼模塊的:視頻解碼模塊采用TI公司的一款超低功耗TVP5150芯片實現(xiàn)，可接收NTSC制式和PAL制式視頻流數(shù)據(jù)。該芯片采用ITU-R BT.656數(shù)據(jù)流格式，價格低，操作方便.DM642具有三個視頻Vport 口，每個視頻口又分為A，B兩個通道，可設(shè)置為輸入或輸出通道。對TVP5150芯片的配置主要通過1?總線實現(xiàn)。
[0029]本系統(tǒng)將VP0與視頻解碼芯片相接，作為視頻輸入。DM642通過視頻口接收BT.656數(shù)據(jù)流，并由EDMA通道將數(shù)據(jù)存至SDRAMJVP5150視頻解碼器與DM642的連接示意圖如圖5所示。
[0030]視頻編碼模塊:視頻編碼模塊采用P h i 1 i p s公司的S A A 7121Η視頻編碼芯片。SAA7121H芯片同樣支持PAL和NTSC制式的視頻流數(shù)據(jù)。SAA7121H的初始化是DM642通過I2C接口對其內(nèi)部寄存器進行配置實現(xiàn)的，其電路如圖6所示.
[0031]CPLD邏輯控制電路:CPLD是復雜可編程的邏輯器件，已被廣泛應(yīng)用于通信、高性能計算和工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。在本系統(tǒng)中，CPLD作為邏輯控制器主要用于完成數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和時序控制、JTAG接口和串口通訊，其功能如圖7所示。
[0032]系統(tǒng)軟件設(shè)計:
[0033]本系統(tǒng)軟件的設(shè)計是在ΤΙ公司的CCS3.1集成開發(fā)環(huán)境中完成的。CCS3.1集成開發(fā)環(huán)境采用Windows風格界面，其軟件仿真和硬件調(diào)試、實時跟蹤等功能合為一體，對開發(fā)和設(shè)計應(yīng)用都比較方便，是目前使用最廣泛的DSP開發(fā)環(huán)境。
[0034]系統(tǒng)軟件設(shè)計主要對TVP5150解碼器芯片和SAA7121H編碼器芯片進行初始化，對捕獲到的圖像數(shù)據(jù)進行二值化和邊緣檢測處理，最后將處理好的圖像數(shù)據(jù)由SAA7121H編碼模塊輸出并顯示出來。系統(tǒng)的程序流程如圖8所示。
[0035]本發(fā)明的基于DM642和CPLD圖像采集處理系統(tǒng)，采用C語言編寫應(yīng)用程序，實現(xiàn)圖像采集和處理等功能。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，集成度高，功耗低，通用性強。系統(tǒng)可用于智能交通、人臉識別、指紋識別和安防監(jiān)控等場合。另外，系統(tǒng)雖然主要用于處理可見光圖像，但按照原理設(shè)計，也適用于紅外圖像處理。今后可針對紅外圖像以及紅外圖像和可見光圖像融合技術(shù)作進一步研究。下一步將考慮把該系統(tǒng)用于紅外熱成像的大空間火災(zāi)探測。
【主權(quán)項】
1.一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于:包括信號處理器、攝像頭、視頻輸入解碼模塊、SDRAM、FLASH、CPLD、串口通訊模塊、視頻輸出解碼模塊、顯示器和電源模塊;所述攝像頭和視頻輸入解碼模塊相連，所述視頻輸入解碼模塊和信號處理器相連，所述信號處理器分別與SDRAM、FLASH、CPLD、視頻輸出解碼模塊和電源模塊相連，所述CPLD和串口通訊模塊相連，所述視頻輸出解碼模塊和顯示器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理器采用DM642芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻輸入解碼模塊采用TVP5150視頻解碼芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述信號處理器DM642芯片通過1?總線配置TVP5150視頻解碼芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻輸出解碼模塊采用Ph i 1 i p s公司的SAA7121Η視頻編碼芯片。
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DM642和CPLD的圖像采集處理系統(tǒng)，包括信號處理器、攝像頭、視頻輸入解碼模塊、SDRAM、FLASH、CPLD、串口通訊模塊、視頻輸出解碼模塊、顯示器和電源模塊；所述攝像頭和視頻輸入解碼模塊相連，所述視頻輸入解碼模塊和信號處理器相連，所述信號處理器分別與SDRAM、FLASH、CPLD、視頻輸出解碼模塊和電源模塊相連，所述CPLD和串口通訊模塊相連，所述視頻輸出解碼模塊和顯示器相連。本系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，集成度高，功耗低，通用性強。系統(tǒng)可用于智能交通、人臉識別、指紋識別和安防監(jiān)控等場合。
【IPC分類】H04N7/18
【公開號】CN105472321
【申請?zhí)枴緾N201510801364
【發(fā)明人】蔡旭東, 姜惠啟, 孫淼
【申請人】青島中科軟件股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月19日