基于μclinux的嵌入式导盲系统

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1、第34卷第24期计算机工程2008年12月Vol.34No.24ComputerEngineeringDecember2008·开发研究与设计技术·文章编号：1000—3428(2008)24—0282—03文献标识码：A中图分类号：TP316基于µClinux的嵌入式导盲系统杨超，赵群飞(上海交通大学自动化系，上海200240)摘要：提出一种为盲人或视弱人群提供导航的基于盲道识别的嵌入式系统的设计方案。结合高性能定点DSPADSP-BF533和视频解码芯片SAA7113，设计图像处理硬件平台，移植嵌入式操作系统并给出算法实现与

2、优化方法。实验结果表明，该系统在自然盲道情况下达到必需的处理实时性和判断的准确性要求，可较好地服务于盲人的独立出行。关键词：导盲系统；数字信号处理器；图像识别；µClinux操作系统EmbeddedBlindAidSystemBasedonµClinuxYANGChao,ZHAOQun-fei(DepartmentofAutomation,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)【Abstract】Thispaperproposesasolutionusingembeddedsyste

3、mtoprovidenavigationfortheblindorvisuallyimpairedpersons.Integratingwiththehighperformancefix-pointDSPADSP-BF533andvideocodecSAA7113,ahardwareplatformusingasimageprocessingisdesignedwhilerecognitionalgorithmsimplementedonportedembeddedoperationsystemandoptimizingmeth

4、odsaregiven.Resultsofexperimentsuggestthatthissystemhasgoodreal-timepropertyandrecognitionaccuracy,whichcanservetheblind’sneedforwalkingoutdoorsindependently.【Keywords】blindaidsystem;DiyitalSignalProcessor(DSP);imagerecognition;μClinuxOS目前已有多种导盲系统，从最简单的导盲拐棍到借助移植的嵌入式操

5、作系统µClinux和用于查表的三角函数表；GPRS的大型人工导盲系统，给盲人独立出行带来很多便利，SDRAM的存储容量为32MB，它和BF533片内RAM组成但它们在不同程度上都存在不足。近年来，图像处理技术已统一的地址空间，由µClinux进行内存管理。广泛应用于实时场合，如机器人导航、目标跟踪、自动驾驶、系统中视频解码以及音频播放分别采用SAA7113和交通监控等，文献[1]从机器人导航技术中得到启示，提出图WM87312芯片，性能完全满足需要，并且容易购买。二者都像导盲想法。本文利用实时图像处理技术，设计一套可行方通过I

6、2C总线进行配置。由于BF533本身没有I2C接口，系案，为盲人提供导盲帮助。统通过GPIOPF1和PF2模拟I2C时序来实现I2C功能，以1盲道识别系统的硬件设计完成SAA7113和WM8731的配置。1.1硬件系统结构1.2图像采集方案和SAA7113的工作模式由于DSP适合高运算的嵌入式应用，系统是以ADI公司的BF533提供1个并行外围接口(PPI)，可直接连接到并行ADSP-BF533(简称BF533)为中心处理器的图像识别系统A/D和D/A转换器、ITU-R601/605视频编解码器或其他通[2]。BF533是Bla

7、ckfin家族中的一款微处理器芯片，其优秀性用外围。其中，ITU-R656有3种模式可选择：仅活动视频能和专为图像I/O设计的外围，有利于系统扩展，特别适合处输入，仅垂直消隐输入和整场输入。本系统选择ITU-R656理视频和图像。模式的整场输入模式，其中消隐信号的去除由SAA7113硬件系统结构如图1所示。完成。ITU-R656是一种为NTSC系统和PAL系统而规范化的VS,HSsync.数字视频流格式。其水平(H)、垂直(V)和场(F)信号组成控制字嵌入到视频数据流中以字节流的形式传输。1个完整的视摄BF533视频解码器cor

8、eSPORT音频解码器像频场由活动视频、水平消隐、垂直消隐组成。(SAA7113)(WM8731)机PPISAA7113是一种视频解码芯片，可输入4路模拟视频信DMA号，通过内部寄存器的不同配置对4路输入进行转换，输入电源管理FLASH片上RAM可以是4路CVB