一种嵌入式机器视觉系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种嵌入式机器视觉系统，包括双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口、存储模块、电源模块、通讯接口、视频解码器、视频编码器及外设设备。外设设备包括第一摄像头及监视器；第一摄像头、视频编码器、异步FIFO缓存器、双核DSP模块、视频解码器及监视器依次相连；CPLD模块分别与视频编码器、异步FIFO缓存器及双核DSP模块相连；EBIU接口、JTAG接口及通讯接口分别与双核DSP模块相连；存储模块与EBIU接口相连。本实用新型专利技术采用异步FIFO缓存器进行缓存，以保证系统数据的高速及稳定传输。同时对各器件进行优选，提供一种适应于汽车环境的机器视觉系统。

An Embedded Machine Vision System

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式机器视觉系统
本技术涉及机器视觉领域，具体涉及一种嵌入式机器视觉系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，机器视觉成为热门的研发课题。机器视觉是一门综合技术，其包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、I/O卡等)。目前，机器视觉由于能够有效提高生产的灵活性和自动化程度，多用于工业上实现产品的瑕疵检测等，而在汽车上的应用较少。同时，不同于工业环境的单一性，由于汽车的行驶路段多变、外部天气环境多变及其自身位置瞬息万变，对机器视觉的处理速度及稳定性提出了更高的要求，显然，无法直接将常规工业环境中的机器视觉系统应用于汽车。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可用作汽车视觉导航的嵌入式机器视觉系统。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种嵌入式机器视觉系统，搭载于汽车，用作汽车视觉导航，其包括双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口、存储模块、电源模块、通讯接口、视频解码器、视频编码器及外设设备，所述外设设备包括第一摄像头及监视器；所述第一摄像头、视频编码器、异步FIFO缓存器、双核DSP模块、视频解码器及监视器依次相连；所述CPLD模块分别与所述视频编码器、异步FIFO缓存器及双核DSP模块相连；所述EBIU接口、JTAG接口及通讯接口分别与所述双核DSP模块相连；所述存储模块与所述EBIU接口相连。进一步地，所述双核DSP模块为BF561型DSP，所述异步FIFO缓存器为AL442B缓存器，所述CPLD模块为EPM7256AE型CPLD，所述视频解码器为ADV7183解码芯片，所述视频编码器为ADV7179编码芯片。进一步地，所述存储模块包括SDRAM存储器和Flash存储器，所述SDRAM存储器由两片MT48LC16M16A2TG构成，所述Flash存储器为M29W640D芯片。进一步地，所述外设设备还包括红外光源及第二摄像头，所述红外光源将红外光照射到车前100米区域内，所述第二摄像头前端设有对应于所述红外光源波长的滤光片进一步地，所述红外光源的波长为760-960nm。进一步地，所述双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口及存储模块集成以形成核心板，所述电源模块、通讯接口、视频解码器及视频编码器集成以形成扩展板。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、视频解码器与双核DSP的时钟不一致，二者在单位时间内的数据传输量是不一致的，此时不经过缓存即进行大容量的数据交互，系统无法同时操作，从而容易进入亚稳定状态，引起系统的功能失常，本技术采用异步FIFO缓存器进行缓存，以保证系统数据的高速及稳定传输。2、本技术中双核DSP模块采用BF561型DSP，其具备2个600MHz的DSP内核，每个内核提供两套乘法器和ALU，有专门的视频处理硬件单元和视频处理指令，提升了数据处理效率；同时，其采用分级的存储器结构，提升了存储效率。3、本技术集成了夜视功能，可以在夜晚实现辅助驾驶的功能。4、本技术将核心部分与功能部分进行区分，分别形成核心板与扩展板，从而便于搭建通用的图像处理平台，后续可以根据需要对扩展板进行更改替换，构成新的图像处理系统。附图说明图1为本技术系统组成框图。图2为异步FIFO存储器与双核DSP模块及视频解码器的连接示意图。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。在本技术中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示本技术的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本技术的限制。实施例请参考图1所示，本技术公开了一种嵌入式机器视觉系统，搭载于汽车，用作汽车视觉导航，其包括双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口、存储模块、电源模块、通讯接口、视频解码器、视频编码器及外设设备。所述外设设备包括第一摄像头及监视器。其中，所述第一摄像头、视频编码器、异步FIFO缓存器、双核DSP模块、视频解码器及监视器依次相连；所述CPLD模块分别与所述视频编码器、异步FIFO缓存器及双核DSP模块相连；所述EBIU接口、JTAG接口及通讯接口分别与所述双核DSP模块相连；所述存储模块与所述EBIU接口相连。本实施例中，所述双核DSP模块为BF561型DSP，所述异步FIFO缓存器为AL442B缓存器，所述CPLD模块为EPM7256AE型CPLD，所述视频解码器为ADV7183解码芯片，所述视频编码器为ADV7179编码芯片。第一摄像头(采用CCD相机)拍摄视频图像，输出标准PAL制式视频信号，然后输入到视频解码芯片ADV7183中，视频解码芯片ADV7183将模拟图像信号转换为数字图像信号送入AL442B缓存器中。其后，BF561型DSP从AL442B的EMIF接口读取图像数据并存入存储器，图像数据经过BF561型DSP处理后输出到ADV7179编码芯片编码，其后通过监视器显示。其中，AL442B的读写过程包括：写复位、写使能、读复位、读写能。首先将复位写指针WRST，其后当写使能WE为低电平时，在WCK的上升沿将数据写入写寄存器，反之禁止写操作；然后复位读指针RRST，当OE和RE都变为低电平时，在RCK的上升沿将数据写入读数据寄存器，反之禁止读操作。如此，通过异步FIFO缓存器的缓存，可以对连续的数据进行缓存，防止数据的丢失；可以对数据进行集中存储，使CPU总线避免频繁的操作。允许系统进行高速的DMA操作，即可以不通过CPU的干预，直接进行数据存储，节约了使用CPU的时间，使系统的效率大大提高。同时，还解决了因时钟问题引起的亚稳定状态。此过程中，CPLD模块用于实现视频数据的异步读写控制，即：实现异步FIFO视频数据的实时写入；产生实时中断通知DSP端及时读取有效视频数据；将当前有效视频信号场信息告知DSP。DSP端实时读取写入异步FIFO缓存器中的有效视频数据；将读取的奇场、偶场视频图像的视频分量进行场重组；将奇场偶场的视频图像进行帧重组，得到完整的视频帧图像。BF561型DSP采用分级存储器结构，其L1存储器是内核中性能最高的存储器，L2存储器提供额外的存储能力，性能较低，实现了成本与速率的兼顾。存储模块为外扩存储模块，其通过EBIU接口进行访问，本实施例中，所述存储模块包括SDRAM存储器和Flash存储器，所述SDRAM存储器由两片MT48LC16M16A2TG构成，所述Flash存储器为M29W640D芯片。如此，经过拓展，可以访问多达768Mbyte的物理存储空间。本实施例中，所述通讯模块采用MAX202芯片以实现与PC机的通信。所述监视器为车载液晶屏，其输入信号为NTSC或PAL的模拟视频信号。BF561型DSP的PPI1接口将分辨率为86本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式机器视觉系统，其特征在于：搭载于汽车，用作汽车视觉导航，其包括双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口、存储模块、电源模块、通讯接口、视频解码器、视频编码器及外设设备，所述外设设备包括第一摄像头及监视器；所述第一摄像头、视频编码器、异步FIFO缓存器、双核DSP模块、视频解码器及监视器依次相连；所述CPLD模块分别与所述视频编码器、异步FIFO缓存器及双核DSP模块相连；所述EBIU接口、JTAG接口及通讯接口分别与所述双核DSP模块相连；所述存储模块与所述EBIU接口相连。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式机器视觉系统，其特征在于：搭载于汽车，用作汽车视觉导航，其包括双核DSP模块、异步FIFO缓存器、CPLD模块、JTAG接口、EBIU接口、存储模块、电源模块、通讯接口、视频解码器、视频编码器及外设设备，所述外设设备包括第一摄像头及监视器；所述第一摄像头、视频编码器、异步FIFO缓存器、双核DSP模块、视频解码器及监视器依次相连；所述CPLD模块分别与所述视频编码器、异步FIFO缓存器及双核DSP模块相连；所述EBIU接口、JTAG接口及通讯接口分别与所述双核DSP模块相连；所述存储模块与所述EBIU接口相连。2.如权利要求1所述的一种嵌入式机器视觉系统，其特征在于：所述双核DSP模块为BF561型DSP，所述异步FIFO缓存器为AL442B缓存器，所述CPLD模块为EPM7256AE型CPLD，所述视频解码器为ADV7183解码芯片，所述视频编...

【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