新型嵌入式机器视觉系统的设计研究

2014-02-07 14:43

　　2、硬件设计

　　本系统选取TI公司达芬奇系列最新的TMS320DM8168芯片。此芯片集成了1 GHz ARMCortex-A8、1 GHz TI C674x浮点DSP、若干二代可编程高清视频影像协处理器、一个创新型高清视频处理子系统（HDVPSS）以及综合编解码器，支持包括高清分辨率的H.264、MPEG-4以及VC1.并且包含千兆以太网、PCI Express、SATA2、DDR2、DDR3、USB 2.0、MMC/SD、HDMI以及DVI等多种接口，可支持更多功能的扩展和复杂应用。

　　利用该芯片设计并实现两路或三路不同分辨率的图像信号的采集、处理与显示，硬件原理图如图2所示。实现该系统的开发与设计所涉及的硬件模块有：图像采集接口模块、图像采集模块、图像存储模块、外围接口模块。

　　2.1图像采集接口模块

　　作为图像传感器和高速采集系统的连接模块，该模块可对USB接口相机或Camera Link接口相机进行图像采集与控制。USB接口连接十分方便，由于系统具有USB外围接口，按照USB标准协议连接即可。CameraLink接口具有开放式的接口协议，使得不同厂家既能保持产品的差异性，又能互相兼容，因此系统中的图像采集接口模块采用了Camera Link接口协议。该模块分别使用了DS90CR288A、DS90LV049、DS90LV047完成图像传感器的控制、图像信息的采集及图像传感器与图像采集系统的双向通信。

新型嵌入式机器视觉系统的设计研究

　　2.2图像采集模块

　　TMS320DM8168的HDVPSS（HD Video ProcessingSubsystem）提供了视频输入接口和视频输出接口。视频输入接口提供了外部图像设备（如图像传感器、视频解码器等）的接入。

　　HDVPSS可支持高达3个60 f/s的1080p通道、同时支持16个通道的CIF数据流的H.264高画质D1编码与8通道D1解码；支持2个独立的视频捕捉输入端口，每个视频输入端口支持缩放、像素格式转换。两个视频输入捕捉端口均能以1个16 b输入通道（带分离的Y和Cb/Cr输入），或2个时钟独立的8 b输入通道操作（带交织的Y/C数据输入）。第一个视频输入端口能以24 b模式操作以支持RGB捕捉。所有采集模式捕捉时钟高达165 MHz，可满足高速率的图像采集。