基于DM642高速异纤图像检测处理系统的硬件设计.pdf

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1、测量与检测技术《电气自动化}2010年第32卷第4期Measurement&DetectingTechnics基于DM642高速异纤图像检测处理系统的硬件设计火中原工学院(河南郑州451191)刘洲峰程寅郭振铎摘要：待加工原棉中往往混有难以分辨的异性纤维，能否有效地的去除这些杂质关系到棉纺产品的质量和企业的生存。本文设计了一种以FPGA为数据采集逻辑控制单元，以DSP为高端图像处理单元的数字图像处理。介绍了该系统的硬件组成、工作原理。从视频编码单元、图像处理单元和视频输出单元对整个系统的构成和设计进行了描述，分析了系统设计时的各个关键技术环节。关键词：

2、TMS320DM642FPGA异性纤维检测[中图分类号]TP274．5；TP368【文献标识码】B[文章编号]1000．3886(2010)04—0077—03HardwareDesignofAlienFiberImageDetectingandProcessingSystemBasedOnTMSDM642(SchoolofElectronicInformation，ZhongyuanUniversityofTechnology，ZhengzhouHenan451191，China)LiuZhoufengChengYinGuozhenduoAbstra

3、ct：Untreatedrawcottonsusuallymixedwithindiscerniblealienfiber．Whetherthisimpuritycanbeclearedeffectively，whichisconcernedwiththequalityoftextileproductandexistenceofenterprise．ThispaperputsforwardadigitalimageprocessingsystemwhichdesignedbasedonDSPandFPGA．InthesystemFPGAisusedas

4、amainlogicunitandDSPasadvancedimageprocessingunit．Hardwareconstitutesandworkingprincipleofthedigitalimageprocessingsystemisintroduced．Thestructureanddesignofsystemwhichincludeofvideoacquisitionunit，videoprocessingunitandvideooutputunitaredescribed．Thekeyproblemsareanalyzedduring

5、thesystemdesigning．Keywords：TM$320DM642FPGAalienfiberdetectingO引言(DM642)的视频输入端口，TMS320DM642将其再解码，得到YUV棉花在收购和加工过程中，由于各种原因难免会混入各种硬(4：2：2)格式的图像，并通过EDMA传输到动态存贮器(SDRAM)杂物和软杂物，而软杂物就是异性纤维。常见的软杂物有化学纤中存储，DSP依照相应的程序进行相应的图像处理，处理后的结果维、有色和白色尼龙、毛发、丝、麻、塑料膜、布片等几十种，俗称“三送给视频输入端口进行数模转换，并送给显示器显示。丝”

6、。相比于硬杂质，由于软杂质其形态与原棉相差无几，人眼很SDRAMFLASH难识别。如去除不净，会对后续加工产生重大影响，这也是我国棉l后纺织行业在国际上缺乏竞争力的主要原因之一。异纤检测系统主继要就是完成棉花中异性纤维的剔除，传统的异纤检测处理系统多系统采用通用计算机加软件、单片机或专用DSP等来实现。这些方法线阵摄像CD视频采集盥兀一I要么处理速度较慢，无法满足现代图像处理系统的实时性要求，要么专业性太强，应用受限制。本检测系统采用了DSP+FPGA的结机l电源时钟构，由FPGA分担一部分任务，可以充分发挥DSP的功能，使系统图1硬件平台设计结构框图

7、的适应性和灵活性得以增强，设计调试方便。2功能模块设计1系统总体设计2．1视频解码电路1．1系统结构采用NTScC制式(简称N制式)或PAL(简称P制式)制试的模系统有以下几部分组成：视频采集单元，FPGA单元，图像处拟摄像头提供视频图像，N制式采用标准30帧／秒的视频流，图理单元，视频显示，数据存储，以及外围电路(如电源，时钟)等。系像分辨率为720像素×480像素；P制式采用标准25帧／秒的视统结构如图1所示。频流，图像分辨率为720像素×576像素，每帧图像分为奇偶两场。本系统采用TVP5150芯片设计编码电路，TvVP5150与DM6421．2

8、系统工作原理的连接电路如图2所示。TVP5150是一种低功耗芯片，正常工作时CCD摄像头对待检