基于dsp的实时红外热成像系统的数据交换及实时显示

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1、基于DSP的实时红外热成像系统的数据交换及实时显示

2、第1lunouseg(this)">1系统组成及基本原理一个完整的红外成像系统不但要具备图像信号的采集功能，还要能对图像进行实时显示，且要完成图像信号的分析及处理算法（如非均匀性校正等）。通常这些算法的运算量大，再加上要满足实时显示的要求，因此采用高速DSP芯片作为数据核心处理单元。另外，要求系统满足通用性的同时，针对不同的应用和不断出现的新处理方法，还要求系统例于功能的改进和扩展。为此，我们以PC机为主机，以TI公司的DSP（TMS320C6201）为辅助机作为数字信号处理板的核

3、心[1～2]，设计出红外图像处理系统。图1是基于DSP的实时红外热成像系统的原理图。1.1TMS320C6201的优点[3]TMS320C6201是TMS320C6x系列中的高速定点数字处理芯片，是TI公司二十世纪90年代后期的最新一代DSP产品。每秒最大处理能力为1600MIPS，具有特殊的VelociTI结构独特的指令集，从而保证了它强大的运算能力、高度的并行性和良好的灵活性。同时其外围设备包括DMA控制器、主机接口（HPI）、中断选择器，能够很方便快速地与外围设备进行数据交换。1.2系统组成原理系统由模拟信号板、数字信号处理板

4、，PC机三部分构成。模拟信号用于进行信号提取，包括IRFPA、驱动信号源、前置放大器。IRFPA由信号驱动源驱动，根据外部红外光线的感应强度，输出窗形波的模拟信号，经前置放大器放大后与数字信号处理板相连。数字信号算是板由数据采集和数据处理两部分组成。数据采集部分以一片FPGA构成控制器，用于控制整个处理板的时间同步和选择存储器及图像预处理等。数据处理部分包括一片DSP，一片双口RAM和两片RAM（SRAM和SBSRAM，分别用于静态数据和动态数据的存储）。在图像采集中，模拟信号进入A/D转换器之后，由FPGA提供采样控制，并将转换后

5、的数字信号存入双口RAM，它为DSP提供数据。校正的参数放在主程序中，用以对图像进行校正，同时主程序还要进行其它运算，以便生成DSP处理后的图像。DRAM和SBSRAM为DSP在进行数据处理过程中提供存储空间。经过处理之后的数据可通过PCI接口与主机交换数据。数字板通过PCI卡与计算机相连，由于PCI总线具有高速数据交换的优点（120Mbyte/S），足以满足数据实时处理的要求。数据通过DSP的HPI口，经由PCI口与PC机相连。PC机读取数字板上任意存储器上的数据，再由计算机实现实时显示。DSP的运行程序由PC机通过PCI口加载到

6、DSP上运行。2数据的交换及byte，并将它显示出来，图像才不失连续性。这样就要求相邻两帧连续采术的图像数据的读取及合成时间间隔不能过大，因此必须满足“数据读取时间≤帧时隔”。主机通过PCI口对DSP芯片进行访问，采用PCI总线可以保证高速的数据交换。为了实现显示实时性，则要求数据读取的间隔越小越好。2.1.2PCI卡的驱动问题在p;//Map选择器=MAP0//DSP启动方式EVM6XDLL_CLOCK_MODEclkMode；EVM6XDLL_ENDIAN_MODEednMode;ULONGulDem(LPVOIDhHpi,UL

7、ONGulDataAddr,ULONGulDataode,ednMode,0xff);//对目标板进行初始化配置mode=iMp?HPI_BOOT:HPI_BOOT_MAP0;//设置启动方式evm6x_reset_dsp(hBd,mode);//复位DSPhHpi=evm6x_hpi_open(hBd);//建立从主机到hpi的连接if(!evm6x_hpi_read(hHpi,ulDbyte/s），且能方便地读取数字板上内存的数据实现数据交换，因此，通过PCI口实现PC机与数字板数据的交换便于实时系统的实现。2.2数据的实时显示

8、通过PCI口读取的数据为每帧中单个像元的亮度值，因而要在Windoouseg(this)">将数字板上所读取的帧结束点标志（FLAG）用于实现帧同步控制，以保证每帧图像的刷新以及图像中间隔时间的延时。由于在Window下不能像DOS那样直接访问视频存储器，因而系统采用DirectDraw技术[5]，并利用Win32下提供的DirectDrawAPI函数来实现。Win32中的DirectDraw提供了对屏幕以及屏幕分辨率的控制而不需要操作SVGA芯片，可以实现极快的图像显示速度、线性内存和翻页。DirectDraw还可对屏幕的分辨率及

9、色彩模式进行配置。通过设备屏幕的主表面（前台Buffer）和附属表面（后台Buffer），开启两帧图像的视频存储空间。这样的直接访问视频存储器，将图形数据极快地合成图像代码，提高显示速度。同时，在图像写显示时，首先将图像写到后台，待帧