一種基于dsp的通用實時圖像處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展使得所有圖像處理的問題都可以用數(shù)字信號處理的形式來解決，這為實時圖像的應(yīng)用提供了廣闊的空間。首先，數(shù)字信號處理中存在大量成熟的快速算法，如FFT (Fast Fourier Transform,快速傅立葉變換)等,這些算法已經(jīng)大量的應(yīng)用圖像處理中；其次，隨著超大規(guī)模集成電路的高速發(fā)展，以及DSP(Digital SignalProcess，數(shù)字信號處理)數(shù)字信號處理器的發(fā)展，為高速的實現(xiàn)信號處理及達到系統(tǒng)的實時性提供了可能。這些發(fā)展都使得圖像處理技術(shù)廣泛的運用于科學研究、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、資源的遙感探測、醫(yī)療衛(wèi)生、空間探索等各個領(lǐng)域。
[0003]但是，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，目前在圖像處理上對于圖像采集、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，往往都是在同一臺機子上進行的，因而影響了識別速度，嚴重影響了系統(tǒng)的實時性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的在圖像處理上對于圖像采集、數(shù)據(jù)庫管理、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，往往都是在同一臺機子上進行的，因而影響了識別速度，嚴重影響了系統(tǒng)實時性能的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、結(jié)果輸出模塊和邏輯控制模塊，所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊分別與所述邏輯控制模塊連接；其中，
[0007]所述圖像采集模塊利用攝像頭采集得到連續(xù)的模擬圖像信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號;
[0008]所述圖像處理模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號進行運算處理；
[0009]所述結(jié)果輸出模塊對運算處理后的信號進行運算輸出；
[0010]所述邏輯控制模塊對所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊的工作過程進行控制。
[0011]本發(fā)明提供的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)中，包括所述圖像處理模塊、圖像處理模塊、結(jié)果輸出模塊和邏輯控制模塊，所述圖像處理模塊作為整個圖像處理系統(tǒng)的核心器件，能夠?qū)D像實時處理要求較高的圖像進行跟蹤并運算，整個圖像處理系統(tǒng)的功能和性能達到了預期要求，識別速度快，系統(tǒng)實時性能高。
[0012]進一步，所述圖像處理模塊包括DSP芯片單元，與所述DSP芯片單元輸入端相連接的電源控制單元、JTAG接口單元、輸入FIFO單元、FLASH單元和SDRAM單元，以及與所述DSP芯片單元輸出端相連接的復位控制單元、時鐘系統(tǒng)單元和輸出FIFO單元。
[0013]進一步，所述DSP芯片單元選用型號為TM320C6201的芯片。
[0014]進一步，所述電源控制單元包括電源驅(qū)動單元、第一線性穩(wěn)壓單元和第二線性穩(wěn)壓單元，所述電源驅(qū)動單元與外部供電電源連接，驅(qū)動所述第一線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元需要的電壓，并驅(qū)動所述第二線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元周邊數(shù)據(jù)輸入/輸出接口單元需要的電壓。
[0015]進一步，所述圖像處理模塊的運算處理包括圖像預處理、圖像分割和匹配算法。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明提供的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1中圖像處理模塊的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1、圖像采集模塊；2、圖像處理模塊；20、DSP芯片單元；21、電源控制單元；22、JTAG接口單元；23、輸入FIFO單元；24、FLASH單元；25、SDRAM單元；26、復位控制單元；27、時鐘系統(tǒng)單元；28、輸出FIFO單元；3、結(jié)果輸出模塊；4、邏輯控制模塊。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]請參考圖1所示，一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，包括圖像采集模塊1、圖像處理模塊2、結(jié)果輸出模塊3和邏輯控制模塊4，所述圖像采集模塊1、圖像處理模塊2和結(jié)果輸出模塊3分別與所述邏輯控制模塊4連接；其中，
[0021]所述圖像采集模塊I利用攝像頭采集得到連續(xù)的模擬圖像信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號；
[0022]所述圖像處理模塊2對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號進行運算處理；
[0023]所述結(jié)果輸出模塊3對運算處理后的信號進行運算輸出；
[0024]所述邏輯控制模塊4對所述圖像采集模塊1、圖像處理模塊2和結(jié)果輸出模塊3的工作過程進行控制。
[0025]本發(fā)明提供的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)中，包括所述圖像處理模塊、圖像處理模塊、結(jié)果輸出模塊和邏輯控制模塊，所述圖像處理模塊作為整個圖像處理系統(tǒng)的核心器件，能夠?qū)D像實時處理要求較高的圖像進行跟蹤并運算，整個圖像處理系統(tǒng)的功能和性能達到了預期要求，識別速度快，系統(tǒng)實時性能高。
[0026]作為具體實施例,請參考圖2所示,所述圖像處理模塊包括DSP芯片單元20,與所述DSP芯片單元20輸入端相連接的電源控制單元21、JTAG接口單元22、輸入FIFO單元23、FLASH單元24和SDRAM單元25，以及與所述DSP芯片單元20輸出端相連接的復位控制單元26、時鐘系統(tǒng)單元27和輸出FIFO單元28。具體地，所述DSP芯片單元20對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號進行運算處理，所述電源控制單元21為所述圖像處理模塊2中的各個單元提供工作電壓，所述JTAG接口單元22用于芯片內(nèi)部測試，所述輸入FIFO單元23對所述圖像采集模塊I輸入至所述圖像處理模塊2中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進行緩存，F(xiàn)LASH單元24對圖像數(shù)據(jù)進行存儲，所述SDRAM單元25對源程序進行存儲，所述復位控制單元26對所述DSP芯片單元20進行復位控制，所述時鐘單元27以所述DSP芯片單元20提供系統(tǒng)時鐘，所述輸出FIFO單元28將運算處理的數(shù)據(jù)輸出至所述結(jié)果輸出模塊3。在本發(fā)明提供的圖像處理系統(tǒng)中，考慮到圖像數(shù)據(jù)采集與DSP處理時的速度匹配問題，本實施例在所述圖像采集模塊I和圖像處理模塊2 (即DSP模塊)間采用了數(shù)據(jù)緩沖FIFO器件，經(jīng)所述圖像采集模塊I產(chǎn)生的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)首先緩沖至輸入FIFO單元23中，然后利用輸入FIFO單元23的HF等信號作為啟動DSP芯片中DMA終端的標志信號，在次基礎(chǔ)上，利用輸入FIFO單元23的HF啟動DSP芯片的DMA通道將圖像數(shù)據(jù)傳送至DSP擴展的SDRAM單元25中，從而有效減少了由圖像數(shù)據(jù)輸入引起的DSP中斷的次數(shù)，且減少了 DSP中斷的效率。
[0027]作為具體實施例，所述DSP芯片單元20選用型號為TM320C6201的芯片，由此可以更好地滿足對圖像實時處理要求較高的圖像進行跟蹤并運算，提高了整個圖像處理系統(tǒng)的功能和性能。
[0028]作為具體實施例，所述電源控制單元21包括電源驅(qū)動單元、第一線性穩(wěn)壓單元和第二線性穩(wěn)壓單元，所述電源驅(qū)動單元與外部供電電源連接，驅(qū)動所述第一線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元需要的電壓，并驅(qū)動所述第二線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元周邊數(shù)據(jù)輸入/輸出接口單元需要的電壓。具體地，所選用的DSP芯片單元TM320C6201需要兩種供電電壓，一種是DSP芯片核心部分即DSP芯片本身需要的供電電壓CVdd，另一種是DSP芯片單元周邊數(shù)據(jù)輸入/輸出(即1/0)接口單元需要的電壓DVdd，在加電過程中應(yīng)保證CVdd先上電，最遲也應(yīng)當與DVdd —起加電，而關(guān)閉電源時，必須先關(guān)掉DVdd，再關(guān)CVdd。為了解決前述DSP芯片雙電壓供電問題，本實施例采用一個電源驅(qū)動兩個線性穩(wěn)壓模塊來產(chǎn)生需要的CVdd和DVdd，即所述電源控制單元21包括電源驅(qū)動單元、第一線性穩(wěn)壓單元和第二線性穩(wěn)壓單元，所述電源驅(qū)動單元與外部供電電源連接，驅(qū)動所述第一線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元需要的電壓，并驅(qū)動所述第二線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元周邊數(shù)據(jù)輸入/輸出接口單元需要的電壓，從而滿足了 DSP芯片的供電需要。
[0029]作為具體實施例，所述圖像處理模塊2的運算處理包括圖像預處理、圖像分割和匹配算法。具體地，所述圖像預處理包括濾波、圖像增強等，所述圖像分割就是把圖像分成若干個特定的、具有獨特性質(zhì)的區(qū)域并提出感興趣目標的過程，所述匹配算法就是通過對影像內(nèi)容、特征、結(jié)構(gòu)、關(guān)系、紋理及灰度等的對應(yīng)關(guān)系，相似性和一致性的分析，尋求相似影像目標的方法。
[0030]以上僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)，直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理在本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，包括圖像采集模塊、圖像處理模塊、結(jié)果輸出模塊和邏輯控制模塊，所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊分別與所述邏輯控制模塊連接；其中， 所述圖像采集模塊利用攝像頭采集得到連續(xù)的模擬圖像信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號; 所述圖像處理模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號進行運算處理； 所述結(jié)果輸出模塊對運算處理后的信號進行運算輸出； 所述邏輯控制模塊對所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊的工作過程進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊包括DSP芯片單元，與所述DSP芯片單元輸入端相連接的電源控制單元、JTAG接口單元、輸入FIFO單元、FLASH單元和SDRAM單元，以及與所述DSP芯片單元輸出端相連接的復位控制單元、時鐘系統(tǒng)單元和輸出FIFO單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP芯片單元選用型號為TM320C6201的芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制單元包括電源驅(qū)動單元、第一線性穩(wěn)壓單元和第二線性穩(wěn)壓單元，所述電源驅(qū)動單元與外部供電電源連接，驅(qū)動所述第一線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元需要的電壓，并驅(qū)動所述第二線性穩(wěn)壓單元產(chǎn)生所述DSP芯片單元周邊數(shù)據(jù)輸入/輸出接口單元需要的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理模塊的運算處理包括圖像預處理、圖像分割和匹配算法。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)，包括分別與邏輯控制模塊連接的圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊，所述圖像采集模塊利用攝像頭采集得到連續(xù)的模擬圖像信號并轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號，所述圖像處理模塊對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字圖像信號進行運算處理，所述結(jié)果輸出模塊對運算處理后的信號進行運算輸出，所述邏輯控制模塊對所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和結(jié)果輸出模塊的工作過程進行控制。本發(fā)明提供的基于DSP的通用實時圖像處理系統(tǒng)中，所述圖像處理模塊作為整個圖像處理系統(tǒng)的核心器件，能夠?qū)D像實時處理要求較高的圖像進行跟蹤并運算，整個圖像處理系統(tǒng)的功能和性能達到了預期要求，識別速度快，系統(tǒng)實時性能高。
【IPC分類】H04N5-14, H04N7-18
【公開號】CN104853147
【申請?zhí)枴緾N201410758567
【發(fā)明人】屈景春, 吳軍
【申請人】重慶凱澤科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年12月10日