基于dsp的视频图像处理系统的研究44503

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1、万方数据第5卷第3期2009年7月沈阳工程学院学报(自然科学版)JournalofShenyangInstituteofEngineering(NaturalScience)扔站5No．3Jul．2Ⅸ)9基于DSP的视频图像处理系统的研究李波，赵光(辽宁工业大学电子与信息工程学院，辽宁锦州121001)摘要：目前，DSP芯片在数字图像处理领域得到了广泛的应用．首先采用DSP及其他可编程芯片设计出了基于DSP的视频图像处理系统的硬件部分。主要对硬件设备进行了选型，并阐述了系统的结构及工作原理．然后根据数字图像处理的原理。给出了该

2、系统软件设计的方法．利用VC6．O开发出了PC机部分的用户界面，可将采集到的视频图像在该界面上实时显示．最后对整个系统进行了实验，并指出了基于DSP的视频图像处理系统的应用前景．关键词：图像处理；DSP：视频中图分类号：TN911．73文献标识码：A文章编号：1673—1603(2009)03—0272-03删枷矍曩害蒌篁量东北的曼善釜曼显堂篓：孽茎竺1系统的硬件设计DSP理理论的日益完善，以为代表的新一代数字信号⋯一刚。“¨一，。处理芯片，使复杂的数字信号处理算法的实现成为了基于DSP的视频图像处理系统的硬件部分主要可能．同

3、时，由于DSP器件和其他可编程芯片的不断由图像采集模块、图像预处理模块、图像处理模块和图融合与集成，使DSP已从最初的语音信号处理领域被像传输模块构成⋯，其整体的组成如图1所示．推广应用于图形图像等视频信号处理领域．aCCDI视舅tArDIFPGA控制————1SAA711IA广—-1XC2V300(DSPTMS320C6202DSPTM$320VC5402乒乓缓存结构ISDRAMISDRAMSRAMI和SRAM2l珂[EEPROMII#‘EEPROMUSB控翻l至PcC68013—56PVcr图1基于DSP的视频图像处理系统

4、的硬件组成1．1图像采集模块时调整视频图像的亮度、对比度和饱和度，并将PAL图像采集模块由CCD摄像头和视频A／D转换器或NTSC制式的色彩分解，使分解后的成分值可被兼组成，可将实时采集的外部视频图像经A／D转换后，容．由于SAA7111A体积小、集成度高，因此适用于数以CCIR656的格式输入到图像预处理模块．字电视和可视电话等领域，它在系统中可将前方的1)CCD摄像头采用SANYO公司的1／4”彩色CCD摄像头给出的视频信号进行A／D转换．VCC-9400P智能高速球机．它具有32倍的电子灵敏1．2图像预处理模块度，当监视

5、点的光照度降低时，其电子灵敏度会自动提图像预处理模块的功能包括改善图像、抑制变形升，在没有光线的地点也能获得清晰的图像．该摄像头和增强特征等．这里，主要使用了FPGA对CCIR656通过不断地调整自动光圈、自动增益和电子快门来获格式的视频信号进行数字滤波、二值化及特征提取等得稳定的画面．系统通过CCD摄像头可以昼夜监控外功能．此外，该模块还能控制乒乓缓存结构对图像的存部环境，并将视频信号传送给A／D转换芯片．取操作．2)SAA7111A是PHILLIPS公司的增强型视频1)FPGA是实现数字信号处理的硬件单元，用以A／D转换芯

6、片，支持CCIR656格式的信号，来自于电完成图像增强和图像分割操作．系统采用了Xilinx公视或CCD摄像头的视频图像都可以作为它的输入信司3Millions系同门的XC2V3000，它的l728kb块存号源．该芯片内部有2个通道的模拟预处理电路，能实储器及448kb可配置存储器均为图像预处理提供了收稿日期：2009一Ol—19作者简介：李波(1977一)，男，辽宁锦州人，讲师。硕士万方数据第3期李波，等：基于DSP的视频图像处理系统的研究·273·必要的硬件基础．FPGA能根据处理进程来协调各子模块间的信号，还能对DSP模

7、块实现存储空间的分配，进而保证了数据流在各子模块间顺利传输．2)在数字图像处理系统中，通常有3种数据存储结构：双口RAM结构、FIFO结构和乒乓缓存结构．双口RAM在l片SRAM存储器上配备了2套完全独立的数据总线、地址总线和控制总线，CPU可在1个时钟周期内同时对该存储器随机访问2次．而FIFO结构存储数据时，其存储空间只能按顺序进行访问．通常双口RAM的存储空间要比FIFO大很多心J．对于高速的图像处理系统而言，这2种缓冲结构的存储容量还相对有限，不能满足实际的需求．因此该系统选择了乒乓缓存结构，即2片SRAM均选取了Cy

8、press公司1Mb的CY7C028V．该芯片具有双片选使能、中断及主从工作模式等优点．当乒乓缓存结构中的l片SRAM用于视频图像采集时，另外的l片则可作为图像缓冲区，为外设对它的快速访问提供保障∞】．1．3图像处理模块图像处理模块是整个视频处理系统的核心部分，由TMS320