基于DSP和FPGA的高分辨率全景圖像實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì).pdf

1、高分辨率全景圖像實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)能夠一次獲得水平方向360度、垂直方向180度范圍高清晰的場(chǎng)景圖像,越來(lái)越受到重視,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的普通視頻圖像系統(tǒng)是基于低分辨率的普通傳感器,視場(chǎng)小,僅能觀測(cè)到幾十度的視場(chǎng)范圍。全景視覺(jué)系統(tǒng)利用折反射全景成像,并通過(guò)高性能的圖像處理系統(tǒng)得到清晰穩(wěn)定的全景圖像。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)器人導(dǎo)航、視頻監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。
　　 由于本系統(tǒng)使用高分辨率的CCD成像,圖像分辨率和幀率都比較高,對(duì)于圖像處

2、理系統(tǒng)的要求也就越來(lái)越高,所以一般的通用處理器就很難滿足高分辨率實(shí)時(shí)處理要求。
　　 本文對(duì)高分辨率全景圖像的采集、緩存、解算以及顯示輸出的實(shí)時(shí)性問(wèn)題進(jìn)行了研究。由于系統(tǒng)要求高分辨率和高幀率,導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸速率非常高,以及必須給算法的解算預(yù)留足夠時(shí)間的問(wèn)題,所以本文對(duì)如何實(shí)現(xiàn)這種高分辨率多處理器并行處理機(jī)制和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。同時(shí)對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng),進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),并分別從功能需求、硬件總體結(jié)構(gòu)的方案、軟件結(jié)構(gòu)的方案等方面進(jìn)行了分

3、析研究,并最終采用了高性能的DSP與FPGA組成多處理器并行系統(tǒng)。通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)了圖像數(shù)據(jù)的采集、緩存、顯示以及各種控制邏輯功能;通過(guò)設(shè)計(jì)高效的64位SDRAM控制器完成了對(duì)緩存器的突發(fā)式讀寫(xiě)控制;通過(guò)FPGA進(jìn)行乒乓緩存操作為,整個(gè)系統(tǒng)提供高速緩存器,保證了DSP與FPGA協(xié)調(diào)的并行工作;由FPGA利用DSP的EMIF接口將已經(jīng)存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)以DMA方式傳送給DSP,DSP接收數(shù)據(jù)后完成各種算法的解算過(guò)程;而后DSP再通過(guò)EMIF接