基于DM3730的長(zhǎng)波紅外相機(jī)系統(tǒng).pdf

1、紅外熱成像技術(shù)具有被動(dòng)成像、夜間成像、隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，在軍事和民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中嵌入式紅外相機(jī)因其體積小、重量輕、便于戶(hù)外應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)需求越來(lái)越大。
　　傳統(tǒng)的紅外相機(jī)以通用DSP或者FPGA為主控進(jìn)行設(shè)計(jì)。兩種方案共有的問(wèn)題就是集成度低，軟件系統(tǒng)簡(jiǎn)單，一般為裸機(jī)或者基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS），不能提供后期軟件開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，用戶(hù)友好性較差。
　　本課題針對(duì)目前傳統(tǒng)紅外相機(jī)具有的問(wèn)題，創(chuàng)新性的選擇了德州儀器生產(chǎn)的

2、低功耗移動(dòng)處理芯片DM3730作為主控。DM3730集成了圖像信號(hào)處理器（ISP）作為視頻采集子系統(tǒng)，集成了一個(gè)ARM Cortex-A8核心和一個(gè)C64X+DSP核心，還集成了顯示子系統(tǒng)（DSS）進(jìn)行LCD或TV顯示。極高的集成度使該平臺(tái)芯片使用量減少，減小了電路板尺寸，提高了可靠性。與此同時(shí)，DM3730作為一款移動(dòng)處理器，具有功耗控制模塊，降低了功耗。
　　圍繞該平臺(tái)，本文開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作：首先是提取國(guó)外紅外相機(jī)的原

3、始數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)CPLD轉(zhuǎn)換為12位寬同步模式的視頻信號(hào)，以適配DM3730 ISP接口的12位寬采集模式；其次，完成了嵌入式系統(tǒng)在相機(jī)上的移植，并且深入研究了基于V4L2的驅(qū)動(dòng)模型，設(shè)計(jì)了紅外相機(jī)驅(qū)動(dòng)和ISP驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)將12位寬的灰度格式視頻采集到內(nèi)存中；然后，研究ARM內(nèi)核和DSP的內(nèi)核交互的Codec engine機(jī)制，尋找便于實(shí)現(xiàn)的紅外圖像處理方法，并調(diào)用DSP內(nèi)核對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理；最后，研究DM3730的DSS顯示功能

4、，實(shí)現(xiàn)將視頻以0.5x~8x的縮放顯示。
　　本設(shè)計(jì)在硬件上，芯片使用量少、集成度高，同時(shí)雙核結(jié)構(gòu)使其性能強(qiáng)大；在軟件上，驅(qū)動(dòng)的使用使相機(jī)在靈活性方面更勝一籌，Linux操作系統(tǒng)使其在后期軟件開(kāi)發(fā)更具優(yōu)勢(shì)；在圖像處理上，調(diào)用DSP進(jìn)行處理，Codec engine框架使相機(jī)可以集成多種算法。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本相機(jī)可正確進(jìn)行12位寬灰度格式的視頻采集、調(diào)用DSP算法進(jìn)行處理、用DSS進(jìn)行縮放顯示。同時(shí)，非均勻性校正算法進(jìn)行