CN206181257U - 红外双目智能驾驶辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种红外双目智能驾驶辅助装置，包括两台红外相机、DSP处理板、FPGA处理板和显示屏；其中，两台红外相机并排放置在车头部位，红外相机与FPGA处理板通过PAL制模拟视频接口连接，FPGA处理板与DSP处理板通过高速接口进行连接，显示屏与FPGA处理板通过VGA接口进行连接。本实用新型利用红外相机取代传统CCD相机，实现全天候被动式工作由红外摄像机实现图像信号的获取，克服了已有系统难以实现夜间工作的缺点，降低了由于外加辅助光源而造成的行车危险性；装置由FPGA采集板和DSP算法板组成，有效地将FPGA和DSP结合起来，系统主要采用高速接口（DDR3、SRIO），极大的满足了视频处理的实时性要求，整个框架比较完善，可以随时在DSP中改进算法进行验证。
Description
技术领域
本实用新型涉及红外图像处理领域，具体地说，是一种FPGA与多核DSP相结合的双目红外图像处理系统，并配有立体显示眼镜，可应用于驾驶辅助。
背景技术
目前，已被成熟应用的图像处理系统大多基于可编程逻辑阵列FPGA与数字信号处理器DSP相结合的结构。由于FPGA的功能可根据不同的需求灵活定制，并且具有数据并行处理的特点，在图像处理系统中通常负责数据流的控制和图像的预处理。DSP凭借其强大的数字信号处理能力，通常作为图像算法的处理核心。在多核DSP处理器问世之前，图像处理系统一度从最初以单片DSP为核心的结构发展到多片DSP并行处理的形式。这种通过增加芯片来提升系统运算能力的方式一方面增大了系统的功耗和成本，另一方面也提升了系统的复杂度和开发难度。近年多核DSP处理器兴起，图像算法的复杂度和数据量与系统实时性之间的矛盾得以改善。
发明内容
为了克服现有图像处理方法仍被局限于计算机平台、无法在硬件系统予以实时化的问题，本实用新型提供了一种红外双目智能驾驶辅助装置。FPGA（Xilinx Spartan6）与8核DSP处理板（型号为TMS320C6678）相结合，同时图像采集主要由两台红外相机完成，系统各部件连接均采用高速接口。红外相机采集的图像传输到FPGA进行预处理后，由FPGA传到DSP进行算法处理，完毕后再传回FPGA，结果图由FPGA的输出口到达显示屏显示。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种红外双目智能驾驶辅助装置，包括两台红外相机、DSP处理板、FPGA处理板和显示屏；其中，两台红外相机并排放置在车头部位，红外相机与FPGA处理板通过PAL制模拟视频接口连接，FPGA处理板与DSP处理板通过高速接口进行连接，显示屏与FPGA处理板通过VGA接口进行连接。
所述两台红外相机需满足极线约束条件，保证其垂直方向的视差尽可能为零。
还包括一个3D 眼镜，该3D 眼镜与FPGA处理板连接，将实现的结果同时输出到3D眼镜上。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：本实用新型在常用算法的基础之上，对系统的部件、功能进行了增强和优化，克服了已有系统难以实现夜间工作的缺点，降低了由于外加辅助光源而造成的行车危险性。
附图说明
图1是系统的硬件结构框图。
图2是整个系统的架构的简单示意图。
图3是系统采用的DSP处理板示意图，即图2中3。
具体实施形式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1中SDR-26为连接器，Camera Link Base是一种输入通道模式, BNC接头，是一种用于同轴电缆的连接器,RS232为串口收发芯片，SRAM为静态随机存储器，DDR3为动态存储器,ADC为模拟数字转换器，DAC为数字模拟转换器，Hyper link是连接线，FMC为连接器，SRIO4×/1×为高速接口，10/100/1000Ethernet为以太网线。
图2中1和2是两台红外摄像机，分别安装在系统的两侧。
图2中3是DSP处理板。DSP接收到图像之后对图像做一系列的算法处理，最后将处理好的结果再传输给FPGA。
图2中4是电源模块。负责系统各部分不同电压的供电。
图2中5是总的电源开关。位于系统一侧。
图2中6是显示器，其通过VGA与FPGA相连。
图2中7是FPGA芯片，用于图像信息的采集传输以及处理后图像的输出。
图2中8是设备外壳。
图3中4是内存模块。
图3中5是仿真器。
图3中6是为FPGA配置数据的开关。
图3中7是DDR3存储器。
图3中8是DSP处理芯片。
图像信号获取装置主要由红外相机构成。红外相机型号是FLIR TAU2 640，它的探测器件是非制冷氧化钒长波红外焦平面阵列，分辨率为，像元的尺寸为17。所用镜头为50mm的定焦红外镜头，可以通过改变镜头到焦平面的距离，实现在不同距离下的聚焦。两个相机和镜头的型号是完全相同的，为了在测距算法上实现简单化，常用化，两个红外相机被固定在金属框架中，并且在安装时尽量使两相机平行安装以满足光轴平行的理想状态，两相机的距离为43.4cm。
信号处理装置主要由通过高速接口连接的DSP处理板和FPGA处理板构成。图像的处理过程是先由前端的两个红外相机采集图像数据，通过PAL制模拟视频接口传给FPGA后，再通过高速接口将图像对传给DSP，标定两幅图像，然后将图像对传给CORE1和CORE4进行显著区域的提取，仅将几个显著区域的点数据传给CORE2、CORE5，进行阈值分割去除小面积后得到目标，传给CORE3、CORE6进行角点检测，得到角点集的坐标集后传给CORE7，对角点进行匹配，最后得到各目标视差值，再计算出距离信息。
显示装置主要由显示屏和3D眼镜构成。为了便于观察，设定了一个距离与颜色的对应表，然后根据计算的距离信息分别给各个目标赋予相应的颜色，最后将这个彩色图像通过高速接口传给FPGA，通过VGA接口传输到显示屏显示出来。同时，为了增加驾驶过程中对于距离等信息的精确感知和判断，在显示过程中增加了一个3D眼镜用于立体成像显示，接口是FPGA上的模拟输出。
Claims (3)
1.一种红外双目智能驾驶辅助装置，其特征在于：包括两台红外相机、DSP处理板、FPGA处理板和显示屏；其中，两台红外相机并排放置在车头部位，红外相机与FPGA处理板通过PAL制模拟视频接口连接，FPGA处理板与DSP处理板通过高速接口进行连接，显示屏与FPGA处理板通过VGA接口进行连接。
2.根据权利要求1所述的红外双目智能驾驶辅助装置，其特征在于：所述两台红外相机需满足极线约束条件，保证其垂直方向的视差尽可能为零。
3.根据权利要求1所述的红外双目智能驾驶辅助装置，其特征在于：还包括一个3D 眼镜，该3D 眼镜与FPGA处理板连接，将实现的结果同时输出到3D眼镜上。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110708460A (zh) * | 2019-09-05 | 2020-01-17 | 北京智行者科技有限公司 | 一种自动泊车系统图像获取方法 |
| CN110824317A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-02-21 | 国网天津市电力公司 | 一种基于热成像技术的变压器局放源快速定位系统 |
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2016
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