一种嵌入式视觉系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种嵌入式视觉系统，包括图像采集接口模块、图像处理模块、图像存储模块以及外围接口模块，所述图像采集接口模块包括若干连接器以分别连接若干组图像传感器，各连接器均连接有图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片；所述图像处理模块集成了ARM处理器与DSP处理器，其与各连接器上的图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片相连；所述图像存储模块与图像处理模块相连；所述外围接口模块，其与图像处理模块相连，用于外围设备的控制及实现图像处理模块与外部处理器的通信。本实用新型专利技术能满足不同厂家间产品的兼容性需求；易于扩展并具有良好的实时性和系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式视觉系统
本技术涉及一种嵌入式视觉系统。
技术介绍
嵌入式系统由于其稳定性、专用性和高效性，已经广泛运用于工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类领域。嵌入式视觉指的是机器通过视觉手段来理解周围的环境，嵌入式视觉是两项技术的整合，即嵌入式系统和机器视觉。嵌入式视觉系统应用了嵌入式技术，包括数字信号处理器(DSP)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)及大容量存储器(DDR2SDRAM和NANDFLASH)等，将图像采集、图像处理和通信等功能集成于一体，实现了模块化、智能化的嵌入式视觉解决方案。由于嵌入式视觉系统具有易学、易用、易维护、易安装等特点，可在短期内构建起可靠而有效的机器视觉系统，从而极大的进步了应用系统的开发速度。在实际应用中，嵌入式视觉系统实现方式主要有两种：(1)基于标准总线，采用DSP作为运算和控制处理器的系统。DSP芯片虽然能够处理大量信息和高速运行，但其I/O接口单一，不易扩展，控制能力较弱，尚存在一定局限性；(2)基于DSP+FPGA的视觉系统。FPGA与DSP的结合，可实现宽带信号处理，大大提高信号处理速度，但FPGA使用的是硬件描述语言，其算法开发具有很大的难度，功能实现由硬件控制，系统受环境影响较大。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种嵌入式视觉系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种嵌入式视觉系统，用于图像传感器的控制及对其所采集的图像进行处理，包括：图像采集接口模块，其包括若干连接器，以分别连接若干组图像传感器，各连接器均连接有图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片；图像处理模块，其为集成ARM处理器与DSP处理器的双嵌入式结构，其与各连接器上的图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片相连；图像存储模块，其与图像处理模块相连；外围接口模块，其与图像处理模块相连，用于外围设备的控制及实现图像处理模块与外部处理器的通信。优选地，所述连接器为MDR26连接器，所述图像传感器控制芯片为DS90LV047A芯片，所述图像采集芯片为DS90CR288A芯片，所述双线路接收芯片为DS90LV049芯片。优选地，所述图像处理模块为TMS320dm8168芯片。优选地，所述图像存储模块包括DDR内存模块与固态硬盘。优选地，所述外围接口模块包括VGA显示器接口、LCD触摸屏接口、USB接口、千兆网口以及双DDR2/3SDRAM接口。优选地，所述图像传感器为CameraLink接口相机。采用上述技术方案后，本技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：1、图像采集接口模块采用CameraLink接口协议，可与CameraLink接口的相机进行连接，其具有开放式的接口协议，可满足不同厂家间产品的兼容性需求；2、ARM处理器和DSP处理器集成在一个芯片中，通过软件编程即完成ARM与DSP的协调工作，由该芯片构建开发的嵌入式视觉处理系统，凭借植入Linux系统的ARM处理器的优异的控制性能，配合DSP的强大运算处理能力使得系统拥有良好的实时性和稳定性，可以为嵌入式视觉的研究和应用提供很好的视频采集与处理硬件平台。附图说明图1为本技术结构框图；图2为本技术硬件原理图；图3为本技术分时采集时序图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例如图1及图2所示，一种嵌入式视觉系统，用于图像传感器的控制及对其所采集的图像进行处理，其包括图像采集接口模块、图像处理模块、图像存储模块以及外围接口模块。本实施例采用的图像传感器为CameraLink接口相机，CameraLink接口具有开放式的接口协议，使得不同厂家既能保持产品的差异性，又能互相兼容。所述图像采集接口模块包括若干连接器，本实施例采用MDR26连接器，从而实现其与若干组图像传感器的连接。各连接器均连接有图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片，本实施例中，所述图像传感器控制芯片采用DS90LV047A芯片，所述图像采集芯片采用DS90CR288A芯片，所述双线路接收芯片采用DS90LV049芯片。所述DS90LV047A芯片用于对图像传感器进行发送控制指令与数据配置；所述DS90CR288A为CameraLink解码芯片，获得所需的图像数据；所述DS90LV049芯片用于实现图像传感器与图像采集系统间的双向通信，提高数据处理速度。所述图像处理模块为集成ARM处理器与DSP处理器的双嵌入式结构，其与各连接器上的图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片相连。本实施例中，图像处理模块采用TI公司达芬奇系列的TMS320DM8168芯片。TMS320DM8168的HDVPSS(HDVideoProcessingSubsystem)提供了视频输入接口和视频输出接口。视频输入接口提供了外部图像设备(如图像传感器、视频解码器等)的接入。HDVPSS可支持高达3个60f/s的1080p通道、同时支持16个通道的CIF数据流的H.264高画质D1编码与8通道D1解码；支持2个独立的视频捕捉输入端口，每个视频输入端口支持缩放、像素格式转换。两个视频输入捕捉端口均能以1个16b输入通道(带分离的Y和Cb/Cr输入)，或2个时钟独立的8b输入通道操作(带交织的Y/C数据输入)。第一个视频输入端口能以24b模式操作以支持RGB捕捉。所有采集模式捕捉时钟高达165MHz，可满足高速率的图像采集。高清视频处理子系统(HDVPSS)有两个独立视频捕捉输入端口(VideoInputPort)VIP0与VIP1.VIP0可配置成24b、16b、和两个独立的8b模式，VIP1可配置成16b和两个独立的8b。从捕捉频率和各种配置模式可看出，针对不同的流量，可以有多种实现方法。为了存储设计简单，本实施例将VIP0配置为24b进行采集。在此模式下，最高流量为165M×24/8＝495MB/s，可以满足流量要求。从最高捕捉时钟可知，每次采集间隔在1/165M，约为6.1ns。经计算，也为了设计方便，拟采用三个帧频均为200f/s的Base配置的CameraLink相机，帧频控制均为外部触发方式，该CameraLink相机一次输出两个像素，每像素12b，即2×12b，刚好可以和VIP0的24b匹配采集。以三路信号分时采集为例，3路信号的采集方法为3个相机轮流采集，即一个循环内每个相机各采一帧，因此，需要实现3组分时采集的时序信号。如图1及图2所示，由第一定时器与第二定时器产生一个1/200s的脉宽，经延时环节使帧频高电平分时分路送入三个相机；3路采集信号时序关系为一个相机不进行延时，一个相机延时1/200s，最后一个延时2/200s，如图3所示的是分时采集时序图。相机通过DS90LV047A收到指令后，将拍摄到的图像数据分为4路LVDS数据信号和1路LVDS时钟信号，通过接口连接器MDR26传输到DS90CR288A；DS90CR288A将串行数据转换成28路并行信号和1路随路时钟信号，并传送至TMS320DM81本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式视觉系统，用于图像传感器的控制及对其所采集的图像进行处理，其特征在于，包括：图像采集接口模块，其包括若干连接器，以分别连接若干组图像传感器，各连接器均连接有图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片；图像处理模块，其为集成ARM处理器与DSP处理器的双嵌入式结构，其与各连接器上的图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片相连；图像存储模块，其与图像处理模块相连；外围接口模块，其与图像处理模块相连，用于外围设备的控制及实现图像处理模块与外部处理器的通信。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式视觉系统，用于图像传感器的控制及对其所采集的图像进行处理，其特征在于，包括：图像采集接口模块，其包括若干连接器，以分别连接若干组图像传感器，各连接器均连接有图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片；图像处理模块，其为集成ARM处理器与DSP处理器的双嵌入式结构，其与各连接器上的图像传感器控制芯片、图像采集芯片及双线路接收芯片相连；图像存储模块，其与图像处理模块相连；外围接口模块，其与图像处理模块相连，用于外围设备的控制及实现图像处理模块与外部处理器的通信。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式视觉系统，其特征在于：所述连接器为MDR26连接器，所述图像传感器控制芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪亚德，
申请(专利权)人：厦门福信光电集成有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35