DSP和CPLD的智能相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 DSP和CPLD的智能相機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制 系統(tǒng)上電初始化后，由DSP向1048C發(fā)出寫圖像命令，1048C接到命令后，先根據(jù)場(chǎng)信號(hào)判斷是否為一幀圖像到來，然后根據(jù)像素時(shí)鐘和行信號(hào)產(chǎn)生地址，對(duì)圖像開展緩存。當(dāng)一幅圖像緩存完畢后，向DSP發(fā)出圖像緩存完畢信號(hào)。DSP在接到圖像緩存完畢后，一方面，控制1048C繼續(xù)對(duì)下一幀圖像開展緩存，另一方面，對(duì)緩存完畢后的圖像開展檢測(cè)。 （三）、中央處理單元： 中央處理單元是系統(tǒng)的部分，它涉及到系統(tǒng)工作效率、穩(wěn)定性等問題。在綜合考慮系統(tǒng)的處理速度、數(shù)據(jù)量、控制復(fù)雜度、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性、算法復(fù)雜性以及系統(tǒng)成本等因素后，本文選用美國(guó)*儀

2、器公司（TI）生產(chǎn)的高速數(shù)字信號(hào)處理器TMS320VC5402作為中央處理器，其工作頻率可以到達(dá)100MHz，指令運(yùn)行可達(dá)100MIPS ，能滿足通常數(shù)字信號(hào)處理的需要。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DSP程序開展了優(yōu)化設(shè)計(jì)，其程序儲(chǔ)存器采用Atmel 公司生產(chǎn)的FLASH AT29LV020 ，其大小為256K8Bit，在運(yùn)行時(shí)采用8Bit并行加載模式開展加載。同時(shí)考慮到要對(duì)處理結(jié)果開展實(shí)時(shí)顯示，并考慮到顯示過程，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用了1M8Bit的顯示緩存。并將該緩存作為了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩存器，在設(shè)計(jì)時(shí)將該部分緩存加在了顯示控制部分。 （四）、顯示控制單元： 圖像顯示部分采用液晶顯示屏來完成。液晶顯示具有穩(wěn)定可

3、靠、功耗小、構(gòu)造緊湊、顯示內(nèi)容豐富的特點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)中常用來作為人機(jī)界面并獲得了廣泛的應(yīng)用。 在本系統(tǒng)中，要顯示的是灰度位圖，根據(jù)實(shí)際情況，圖像的灰度級(jí)控制為256級(jí)，即8Bit。由于目前市場(chǎng)上沒有能顯示256灰度級(jí)的液晶屏，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了*元太公司生產(chǎn)的6.4真彩色液晶屏PD064VT5，分辨率為640480，刷新率為60Hz，其顯示可達(dá)256K 色。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)RGB到Y(jié)UV的轉(zhuǎn)換，將液晶屏的G通道和B通道并行接到了R通道上，實(shí)現(xiàn)了顯示64級(jí)灰度圖。驅(qū)動(dòng)控制器由作者自行開發(fā)。 設(shè)計(jì)顯示驅(qū)動(dòng)控制電路時(shí)，控制和邏輯發(fā)生器、地址發(fā)生器單元仍采用1048C來實(shí)現(xiàn)，幀緩存器I和I

4、I的容量均為512K8Bit。在顯示時(shí)幀緩存器I和II是作為顯示緩存來使用，在開展算法處理時(shí)，幀緩存器I和II則是作為數(shù)據(jù)緩存來使用。其邏輯控制均采用1048C來完成。 電源部分是系統(tǒng)中較重要的部分。整個(gè)系統(tǒng)采用線性電源供電。其中，傳感器采用3.3V供電，CPLD1048C采用5V供電，DSP采用電源模塊TPS767D301供電，液晶顯示屏則采用5V和12V混合供電。這里不再詳述。 3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)： 在完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，我們對(duì)系統(tǒng)開展了實(shí)現(xiàn)，并將該智能相機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用在了紙品質(zhì)量監(jiān)測(cè)線上，主要完成紙品中瑕疵點(diǎn)或污漬點(diǎn)的檢測(cè)。如發(fā)現(xiàn)紙品表面存在瑕疵，則給出紙品不合格信號(hào)。在圖像處理算法并不復(fù)雜時(shí)，系統(tǒng)可以做到實(shí)時(shí)工作，到達(dá)30FPS。在添加一些較復(fù)雜的處理算法后，系統(tǒng)可以工作在15FPS，換算到工業(yè)生產(chǎn)速度為900個(gè)產(chǎn)品每分鐘。這在一般的工業(yè)生產(chǎn)中，已經(jīng)完滿足生產(chǎn)需要了。 在檢測(cè)結(jié)果中，給出了瑕疵或污漬點(diǎn)的大小和位置信息，并根據(jù)實(shí)際要求，給出該單個(gè)產(chǎn)品是否合格的信號(hào)。 4、結(jié)論： 智能相機(jī)是國(guó)內(nèi)一門新興的實(shí)時(shí)圖像研究處理方向，它結(jié)合實(shí)時(shí)圖像處理、