基于DSP与双目CMOS摄像头的数字图像处理系统

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图3 曝光控制和白平衡处理

图4 成像效果

2.3 图像传输模块

　　本系统图像传输模块采用IEEE1394高速串行总线。1394总线支持点对点通信、即插即用和热插拔,有等时和异步两种传输模式,速率高达400Mbps,最大有效距离为4.5m。1394线缆可以提供8V～40V的DC电压以及最高可达1.5A的电流,完全满足整个系统的供电需求。该模块主要包括链路层和物理层两个控制器。

2.3.1链路层控制器(LLC)

　　TSB12LV32具有2KB的通用接收FIFO(GRF)与2KB的通用发送FIFO(ATF),支持异步传输与等时传输。微控制器接口支持8/16位的数据宽度,工作时钟最高达60MHz。TSB12LV32提供DMA方式,待发送数据边读取边传送,传输效率较高。

2.3.2 物理层控制器(PLC)

　　TSB41AB3提供三个1394端口,3.3V单独供电,符合1394a标准,支持等时传输和异步传输,支持100/200/400Mbps的传输速率,可以与TSB12LV21、TSB12LV31、TSB12LV32、TSB12LV41或TSB12LV01A等链路层控制器实现无缝连接,具有较高的通信速率与可靠性。

　　本系统为了便于调试,PC机被设定为根节点控制器,应用程序和硬件通过驱动程序进行交互。Win32应用程序通过设备驱动程序、总线驱动程序、端口驱动程序与1394设备进行通信,如图5所示。
图5 主机与1394设备之间的通信

　　其中,1394总线驱动程序和端口驱动程序处理所有繁琐的底层通信,只需提供设备驱动程序。LLC和PLC的内部寄存器通过6711B设置,设备的发现与识别、驱动程序的安装、1394总线的初始化等也需要6711B的控制和响应。

　　本系统图像的最大数据量为640×480×30×2=18.4Mbps,1394a最高支持400Mbps的传输速率,图像实时传输不需要经过压缩。实际传输过程中,为确保每帧图像的完整,采用异步传输模式,图像序列之间加入了帧同步信号,使带宽利用率有所下降,最终的实测速率为@640×480">20fps@640×480。该系统采用32位浮点DSP和大容量、多I/O口的高速FPGA,数据处理能力强,电路设计灵活,为今后运动目标检测与跟踪算法的研究提供了软硬件支持。

参考文献

1 HV7131R. Data Manual V1.7,[DB]. Hynix Semiconductor,2004
2 TSB41ab3.Data Manual.[DB].Texas Instruments,2003
3 TSB12LV32.Data Manual.[DB].Texas Instruments,2000
4 TMS320C6711B.Data Manual.[DB].Texas Instruments,2003
5 Windows Driver Model. Walter Oney.[M].Microsoft Press
6 何东健.数字图象处理.西安:西安电子科技大学出版社,2003

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