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1、PLDCPLDFPGA应用中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2006年第22卷第5-2期文章编号:1008-0570(2006)05-2-0202-03FPGA在某电视跟踪系统中的应用TheApplicationofFPGAinaTVTrackingSystem1姚智刚1吴博茂2(1.石家庄军械工程学院;2.76321部队)付强Fu,QiangYao,ZhigangWu,Bomao摘要:介绍了一种以DSP为核心的数字式电视跟踪系统,主要研究了利用FPGA控制、处理数字视频信号的方法,实现了实时的视频叠加。详细讨论了FPGA
2、的控制逻辑及其相关部分结构。采用FPGA实现视频显示信息的叠加,可有效减轻DSP的速度压力,提高系统性能。关键词:FPGA;电视跟踪;DSP中图分类号:TP391.41文献标识码:BAbstract:InTVTrackingsystembasedonDSP,FPGAisusedasaOSD(on_screen_display)unit.ItappendsthedateembeddedtovideodatecameformDSPvideo-port.Theover-allTVtracingsystemstructure,thesoftw
3、areandhardwarepartreferredtovideo技outputisintroduced.ThemethodusingFPGAforOSDcaneasetheDSPandimprovethefacilityandcapabilityofthesystem.Keywords:FPGA;TV;tracking;DSP术心处理芯片起到重要的辅助作用,且避免了多处理器创模式带来的高成本问题。本文结合某种基于DSP的小1引言型电视跟踪系统的开发过程,实现了一种利用FPGA新电视跟踪系统是一种利用视场信号实现目标跟协同DSP完成视
4、频采集、处理及控制的方法。踪的火控装备,它通过控制台引导(也可由雷达引导),2系统组成及原理利用摄像机获得目标空域的视频信号,分离目标和背景之后,对目标进行实时的捕获和检测,最终计算出目如图1,系统核心处理芯片采用TMS320DM642标相对于光轴的俯仰和方位误差,送给控制台。控制DSP,这是一款针对视频/图像处理的定点DSP,其显著台根据这些数据控制伺服平台的两自由度转动,实现特征是高度集成了视频输入输出端口,支持所有主要对目标的自动跟踪。的视频标准。通信控制模块包括两路标准RS232串电视跟踪系统具有分辨率高、图像可见、抗干扰口,
5、一路连接系统控制面板,读取面板开关状态,控制性能好、成本低等优点,在军事上一直受到重视,特别面板指示灯;另一路连接火控计算机,接受火控计算是在防空火控系统中获得了广泛应用,并且逐步向数机输出的火控系统参量信号,DSP将其以字符形式叠字化方向发展。然而,由于数字图像处理一般算法复加到原视频信号上,送监视器供操作手观察、操瞄。杂,数据量巨大,这样,核心处理器的运算速度成为数字电视跟踪系统的瓶颈问题。目前解决办法是努力提高核心处理芯片的运算能力(或采用多处理器模式),或寻找高效的跟踪算法,通过软件的优化来提高系统速度。现场可编程逻辑门阵列F
6、PGA是ASIC的一个重要分支,1985年由美国Xilinx公司推出,随着工艺水平的提高迅速普及发展。FPGA能够减少电路体积,简化设计过程,缩短产品开发周期,也有助于提高系统的图1某电视跟踪系统部分结构示意图稳定性,已成为数字电路设计的一个重要方向。本电视跟踪系统在硬件上分6个功能模块:图像近年来,FPGA在核心芯片的控制下,适用范围越采集模块、目标跟踪和识别模块、通信控制模块、伺服来越广,能够实现较为复杂的算法和逻辑控制,对核控制模块、字符和信息叠加模块和电源模块,软件从功能上分为图像采集模块、图像处理模块、识别跟踪付强:硕士研究
7、生模块、显示控制模块以及主控模块。DM642内部高度-202-360元/年邮局订阅号:82-946《现场总线技术应用200例》您的论文得到两院院士关注PLDCPLDFPGA应用集成了视频采集单元和显示单元,利用两个视频端口8)当DM642视频端口送出的视频数据位16位分别连接视频解码芯片和视频编码芯片(Philp公司的时,由于16位数据在时钟上升沿输出给FPGA,FPGASAA7115和SAA7105H),直接搭建成视频采集、显示将其转换为双时钟模式,即前8位在上升沿输出,低8通道,对于编/解码芯片的编程通过I2C总线进行设位在下降沿
8、输出;定,支持主流编解码芯片,有效地简化了外围电路,需9)为DM642输出的视频数据提供一个颜色查询要说明的有:表colorlook-uptable(CLUT),这里CLUT作为一块1)DM642的视频端口0(Video
