图像处理系统构成该系统硬件主要包括光源照明系统、CCD高速摄像机、图像采集卡、图像处理卡DSP芯片和执行机构CPLD(复杂可编程逻辑器件)等;而软件嵌入在图像处理卡中,包含有效的异纤... 图像处理系统构成
该系统硬件主要包括光源照明系统、CCD高速摄
像机、图像采集卡、图像处理卡DSP芯片和执行机构
CPLD(复杂可编程逻辑器件)等;而软件嵌入在图像
处理卡中,包含有效的异纤检测与识别算法.该算法可
实现对图像中各种异纤的分析、识别、统计和决策.高
速、高抗干扰的图像处理硬件保证该系统在工业应用
中的实时性与可靠性要求.
2.1 系统硬件结构框图
该设计方案为基于DSP+CPI D结构的数字图像
处理系统.它需要完成图像采集、数字化处理、图像处
理、图像分析、图像显示等功能.本系统以TI公司的
TMS320DM642作为主处理器.
系统的整体工作流程为:两侧的线扫CCD摄像机
把采集到的图像信号经TVP5150视频解码芯片转化
为ITu — RBT.656格式,内嵌同步信号发送到
DM642的VP口.图像的行同步、列同步、场同步信号
均内嵌在视频数据流中.对于片内存储资源有限的高
速DSP,存储视频数据需借助外部存储空间.为了提
高系统实时处理能力,数据传输由EDMA完成,CPU
只用于数据计算.采集视频数据经EDMA 存储到
SDRAM 中,或把数据从视频通道传送到片内RAM
中进行运算.DSP(DM642)对图像进行分析、识别、定
位等算法处理,对异纤进行分类识别,经EDMA、
SAA7121H视频编码器,将其信号转换为PAL(50
HZ)制式或NTSC(60 HZ)制式送到外部液晶屏进行
显示.
其中SDRAM对应DM642上的CE0映射的地址
空间,使用2片32位数据总线的同步动态RAM,高
32位存储在一片RAM 中,低32位存储在另一片
RAM 中,满足DM642 64位数据总线要求.SDRAM
在CE0子空间的具体定位为:0x80000000H 一
0x81FFFFFFH.系统的代码固化在FLASH 中,
FI ASH 在CE1子空间占据的具体空间定位为:
0x90000000H一0x9007FFFFH.DM642只提供20根
外部地址总线,所以CE1子空间Z大寻址范围为1 M
×8位,SEED—VPM642板上CE1子空间除了分配
给FLASH 以外,还分配给状态/控制寄存器、UAR—
TA、UARTB等资源使用,其中FLASH 只占CE1子
空间的前一半的寻址空间,即Z大可寻址范围为512
K×8位,而FLASH 的设计容量为4 M×8位,所以
采用分页技术实现对FLASH 的访问,即将整个4 M
×8位的FLASH分成8个512 K×8位的页,而页地
址PA21、PA20、PAl9则由页地址寄存器提供(页地
址寄存器位于CPLD中).CF卡接在EMIF卡的CE2
空间,用来存放特征库和识别结果.CPLD是在传统的PAL、GAL基础上发展而来
的.与FPGA相比,CPLD比较适合计算机总线控制、
存储控制器、DMA控制器、CACHE控制器、图形控制
器等I/O密集型应用,且具备无须外部配置ROM、时
延可预测等特性.目前的CPLD 普遍基于E2和
FLASH 电可擦技术,可实现100次以上擦写循环.考
虑到该系统设计方案,选用了型号为CY37O64P1OO的
复杂可编程逻辑器件,工作电压为3.3 V.
2.2 异纤识别软件的开发
在软件开发方面,以阐述C6000的CCS(Code
Composer Studio)集成开发环境为主线.应用于
C6000的CCS是C60OO系列DSP的主流开发工具,
目前已推出3.3版本.
CCS是TI公司推出的一个集成性DSP软件开发工具.
在一个开放式的插件(plug—in)结构下,CCS内
部集成了以下软件工具:
(1)C6000代码产生工具(包括C6000的C汇编
器、汇编优化器、汇编器和连接器);
(2)软件模拟器;
(3)实时基础软件DSP/BIOS;
(4)主机与目标机之间的实时数据交换软件RT—
DX:
(5)实时分析和数据可视化软件.
在CCS下,开发者可以对软件进行编辑、编译、调
试、代码性能测试和项目管理等所有工作.此外,它还
提供了实时分析和数据可视化功能,大大降低了DSP
系统开发的难度,使开发者可以将精力集中在应用开
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