CN104853147A - 一种基于dsp的通用实时图像处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于DSP的通用实时图像处理系统，包括分别与逻辑控制模块连接的图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块，所述图像采集模块利用摄像头采集得到连续的模拟图像信号并转换成数字图像信号，所述图像处理模块对转换后的数字图像信号进行运算处理，所述结果输出模块对运算处理后的信号进行运算输出，所述逻辑控制模块对所述图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块的工作过程进行控制。本发明提供的基于DSP的通用实时图像处理系统中，所述图像处理模块作为整个图像处理系统的核心器件，能够对图像实时处理要求较高的图像进行跟踪并运算，整个图像处理系统的功能和性能达到了预期要求，识别速度快，系统实时性能高。
Description
技术领域
本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于DSP的通用实时图像处理系统。
背景技术
数字图像处理技术的飞速发展使得所有图像处理的问题都可以用数字信号处理的形式来解决，这为实时图像的应用提供了广阔的空间。首先，数字信号处理中存在大量成熟的快速算法，如FFT(FastFourier Transform，快速傅立叶变换)等，这些算法已经大量的应用图像处理中；其次，随着超大规模集成电路的高速发展，以及DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)数字信号处理器的发展，为高速的实现信号处理及达到系统的实时性提供了可能。这些发展都使得图像处理技术广泛的运用于科学研究、工农业生产、资源的遥感探测、医疗卫生、空间探索等各个领域。
但是，本发明的发明人经过研究发现，目前在图像处理上对于图像采集、数据库管理、网络化数据传输等，往往都是在同一台机子上进行的，因而影响了识别速度，严重影响了系统的实时性能。
发明内容
针对现有技术存在的在图像处理上对于图像采集、数据库管理、网络化数据传输等，往往都是在同一台机子上进行的，因而影响了识别速度，严重影响了系统实时性能的技术问题，本发明提供一种基于DSP的通用实时图像处理系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于DSP的通用实时图像处理系统，包括图像采集模块、图像处理模块、结果输出模块和逻辑控制模块，所述图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块分别与所述逻辑控制模块连接；其中，
所述图像采集模块利用摄像头采集得到连续的模拟图像信号并转换成数字图像信号；
所述图像处理模块对转换后的数字图像信号进行运算处理；
所述结果输出模块对运算处理后的信号进行运算输出；
所述逻辑控制模块对所述图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块的工作过程进行控制。
本发明提供的基于DSP的通用实时图像处理系统中，包括所述图像处理模块、图像处理模块、结果输出模块和逻辑控制模块，所述图像处理模块作为整个图像处理系统的核心器件，能够对图像实时处理要求较高的图像进行跟踪并运算，整个图像处理系统的功能和性能达到了预期要求，识别速度快，系统实时性能高。
进一步，所述图像处理模块包括DSP芯片单元，与所述DSP芯片单元输入端相连接的电源控制单元、JTAG接口单元、输入FIFO单元、FLASH单元和SDRAM单元，以及与所述DSP芯片单元输出端相连接的复位控制单元、时钟系统单元和输出FIFO单元。
进一步，所述DSP芯片单元选用型号为TM320C6201的芯片。
进一步，所述电源控制单元包括电源驱动单元、第一线性稳压单元和第二线性稳压单元，所述电源驱动单元与外部供电电源连接，驱动所述第一线性稳压单元产生所述DSP芯片单元需要的电压，并驱动所述第二线性稳压单元产生所述DSP芯片单元周边数据输入/输出接口单元需要的电压。
进一步，所述图像处理模块的运算处理包括图像预处理、图像分割和匹配算法。
附图说明
图1是本发明提供的基于DSP的通用实时图像处理系统结构示意图。
图2是图1中图像处理模块的原理结构示意图。
图中，1、图像采集模块；2、图像处理模块；20、DSP芯片单元；21、电源控制单元；22、JTAG接口单元；23、输入FIFO单元；24、FLASH单元；25、SDRAM单元；26、复位控制单元；27、时钟系统单元；28、输出FIFO单元；3、结果输出模块；4、逻辑控制模块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
请参考图1所示，一种基于DSP的通用实时图像处理系统，包括图像采集模块1、图像处理模块2、结果输出模块3和逻辑控制模块4，所述图像采集模块1、图像处理模块2和结果输出模块3分别与所述逻辑控制模块4连接；其中，
所述图像采集模块1利用摄像头采集得到连续的模拟图像信号并转换成数字图像信号；
所述图像处理模块2对转换后的数字图像信号进行运算处理；
所述结果输出模块3对运算处理后的信号进行运算输出；
所述逻辑控制模块4对所述图像采集模块1、图像处理模块2和结果输出模块3的工作过程进行控制。
本发明提供的基于DSP的通用实时图像处理系统中，包括所述图像处理模块、图像处理模块、结果输出模块和逻辑控制模块，所述图像处理模块作为整个图像处理系统的核心器件，能够对图像实时处理要求较高的图像进行跟踪并运算，整个图像处理系统的功能和性能达到了预期要求，识别速度快，系统实时性能高。
作为具体实施例，请参考图2所示，所述图像处理模块包括DSP芯片单元20，与所述DSP芯片单元20输入端相连接的电源控制单元21、JTAG接口单元22、输入FIFO单元23、FLASH单元24和SDRAM单元25，以及与所述DSP芯片单元20输出端相连接的复位控制单元26、时钟系统单元27和输出FIFO单元28。具体地，所述DSP芯片单元20对转换后的数字图像信号进行运算处理，所述电源控制单元21为所述图像处理模块2中的各个单元提供工作电压，所述JTAG接口单元22用于芯片内部测试，所述输入FIFO单元23对所述图像采集模块1输入至所述图像处理模块2中的数字图像数据进行缓存，FLASH单元24对图像数据进行存储，所述SDRAM单元25对源程序进行存储，所述复位控制单元26对所述DSP芯片单元20进行复位控制，所述时钟单元27以所述DSP芯片单元20提供系统时钟，所述输出FIFO单元28将运算处理的数据输出至所述结果输出模块3。在本发明提供的图像处理系统中，考虑到图像数据采集与DSP处理时的速度匹配问题，本实施例在所述图像采集模块1和图像处理模块2(即DSP模块)间采用了数据缓冲FIFO器件，经所述图像采集模块1产生的数字图像数据首先缓冲至输入FIFO单元23中，然后利用输入FIFO单元23的HF等信号作为启动DSP芯片中DMA终端的标志信号，在次基础上，利用输入FIFO单元23的HF启动DSP芯片的DMA通道将图像数据传送至DSP扩展的SDRAM单元25中，从而有效减少了由图像数据输入引起的DSP中断的次数，且减少了DSP中断的效率。
作为具体实施例，所述DSP芯片单元20选用型号为TM320C6201的芯片，由此可以更好地满足对图像实时处理要求较高的图像进行跟踪并运算，提高了整个图像处理系统的功能和性能。
作为具体实施例，所述电源控制单元21包括电源驱动单元、第一线性稳压单元和第二线性稳压单元，所述电源驱动单元与外部供电电源连接，驱动所述第一线性稳压单元产生所述DSP芯片单元需要的电压，并驱动所述第二线性稳压单元产生所述DSP芯片单元周边数据输入/输出接口单元需要的电压。具体地，所选用的DSP芯片单元TM320C6201需要两种供电电压，一种是DSP芯片核心部分即DSP芯片本身需要的供电电压CVdd，另一种是DSP芯片单元周边数据输入/输出(即I/O)接口单元需要的电压DVdd，在加电过程中应保证CVdd先上电，最迟也应当与DVdd一起加电，而关闭电源时，必须先关掉DVdd，再关CVdd。为了解决前述DSP芯片双电压供电问题，本实施例采用一个电源驱动两个线性稳压模块来产生需要的CVdd和DVdd，即所述电源控制单元21包括电源驱动单元、第一线性稳压单元和第二线性稳压单元，所述电源驱动单元与外部供电电源连接，驱动所述第一线性稳压单元产生所述DSP芯片单元需要的电压，并驱动所述第二线性稳压单元产生所述DSP芯片单元周边数据输入/输出接口单元需要的电压，从而满足了DSP芯片的供电需要。
作为具体实施例，所述图像处理模块2的运算处理包括图像预处理、图像分割和匹配算法。具体地，所述图像预处理包括滤波、图像增强等，所述图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的过程，所述匹配算法就是通过对影像内容、特征、结构、关系、纹理及灰度等的对应关系，相似性和一致性的分析，寻求相似影像目标的方法。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于DSP的通用实时图像处理系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像处理模块、结果输出模块和逻辑控制模块，所述图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块分别与所述逻辑控制模块连接；其中，
所述图像采集模块利用摄像头采集得到连续的模拟图像信号并转换成数字图像信号；
所述图像处理模块对转换后的数字图像信号进行运算处理；
所述结果输出模块对运算处理后的信号进行运算输出；
所述逻辑控制模块对所述图像采集模块、图像处理模块和结果输出模块的工作过程进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的通用实时图像处理系统，其特征在于，所述图像处理模块包括DSP芯片单元，与所述DSP芯片单元输入端相连接的电源控制单元、JTAG接口单元、输入FIFO单元、FLASH单元和SDRAM单元，以及与所述DSP芯片单元输出端相连接的复位控制单元、时钟系统单元和输出FIFO单元。
3.根据权利要求2所述的基于DSP的通用实时图像处理系统，其特征在于，所述DSP芯片单元选用型号为TM320C6201的芯片。
4.根据权利要求2所述的基于DSP的通用实时图像处理系统，其特征在于，所述电源控制单元包括电源驱动单元、第一线性稳压单元和第二线性稳压单元，所述电源驱动单元与外部供电电源连接，驱动所述第一线性稳压单元产生所述DSP芯片单元需要的电压，并驱动所述第二线性稳压单元产生所述DSP芯片单元周边数据输入/输出接口单元需要的电压。
5.根据权利要求1所述的基于DSP的通用实时图像处理系统，其特征在于，所述图像处理模块的运算处理包括图像预处理、图像分割和匹配算法。
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