基于DSP的数字视频采集及处理系统

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要随着科技的进步，机器人在现代生产和军事应用中起到了越来越大的作用，而机器人视觉系统的研究也显得越来越重要。机器人视觉的研究在目前来说仍然是一个充满未知和挑战的领域，大量的问题需要人们来解决，正是在这样的背景下，笔者对机器人视觉系统进行了尝试。本论文详细讨论了笔者设计的基于DSP(数字信号处理器)的数字视频采集及处理系统，主要就系统的硬件电路设计及软件编制进行详细阐述。本系统的功能是把CCD摄像头采集到的模拟视频信号转化成数字视频信号，然后对数字视频信号根据需要进行处理，处理后的结果通过通信模块输送给需要它的诸如机器人等设备。硬件系统分

2、为数据处理、视频I／0、通信和逻辑功能几个模块，本论文对这几个模块进行了详细阐述，着重讨论了各个模块之间的接口的实现。在系统的电路设计中采用TI公司的DSP作为数据采集的控制器和数字信号的处理器，视频I／O模块完成视频信号的模／数转换和数／模转换，通讯模块利用CAN总线完成本系统与机器人或其他设各的通信，逻辑功能模块利用可编程逻辑器件CPLD完成整个系统的逻辑接口功能。软件主要分为采集和处理两部分，论文中详细地介绍了这两个部分的工作过程和软件功能的实现，给出了程序设计的流程。除了本系统软硬件设计等主要内容外，本论文还就本系统所涉及到的一些技术进行了讨论，例如视频模

3、拟信号与视频数字信号的转换，12c总线与CAN总线的应用等。关键词：数字视频：视频信号处理：机器人视觉；数字信号处理器(DSP)复杂可编程逻辑器件(CPLD)；；；；；堕i：鎏；三堡叁耋堡圭耋堡篁耋AbstractRobotsystemsaremoreandmoreimportantintheindustryandmilitaryfieldsnowadayswiththedevelopmentofscienceandtechnology,andSOtheroboticvisionbecomesmoreandmoreimportant．Theresearchofro

4、boticvisionisafieldfilledwithenormousunknownchallengesandmanyproblemsneedtobesolved．Onthisconditiontheauthorhasmadesomeattemptsinthisfield．ThethesispresentsthedigitalvideosignalcollectingandprocessingsystembasedonDSP(DigitalSignalProcessor)indetail．Itexpatiatesmainlythedesignofthehard

5、wareandtheprogrammingofthesoftwareofthesystem．ThefunctionofthesystemiscollectingtheanalogvideodatafromaCCDandtransformingitintodigitalsignalandthenprocessingitinresponsetopracticeneed．TheresultsisgiventootherdevicessuchUSrobot．Thethesisinterpretseachmoduleofthesystemhardwareindetail，a

6、ndfocusesontherealizationoftheinterfaceofeachhardwaremodules．InthehardwarecircuitTICompany’SDSPisusedforcontrollerofsignalcollectionandprocessorofdigitalsignal．ThevideoI／OmoduleaccomplishesthetransformationofAJDandD／Aofthevideosignal．Thecommunicationmoduletransfersinformationbetweenth

7、evideosystemandrobotorotherdevicesbyCAN—bus．ThelogicfunctionmoduleaccomplishesallthelogicfunctionofthesystemhardwarebyCPLDchip．Thesoftwareiscomposedwithtwomainparts—collectingandprocessingThethesisshowsUShowthetwopartsofthesoftwareworkandcompletetheirfunetionsandsomeflowchartwouldmake

8、UScle