基于DSP和FPGA的高分辨率全景圖像實時處理系統(tǒng)硬件設計.pdf

1、高分辨率全景圖像實時處理系統(tǒng)能夠一次獲得水平方向360度、垂直方向180度范圍高清晰的場景圖像,越來越受到重視,得到越來越廣泛的應用。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,視場小,僅能觀測到幾十度的視場范圍。全景視覺系統(tǒng)利用折反射全景成像,并通過高性能的圖像處理系統(tǒng)得到清晰穩(wěn)定的全景圖像。這項技術已經應用到機器人導航、視頻監(jiān)控等眾多領域。
　　 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,對于圖像處

2、理系統(tǒng)的要求也就越來越高,所以一般的通用處理器就很難滿足高分辨率實時處理要求。
　　 本文對高分辨率全景圖像的采集、緩存、解算以及顯示輸出的實時性問題進行了研究。由于系統(tǒng)要求高分辨率和高幀率,導致的數(shù)據(jù)傳輸速率非常高,以及必須給算法的解算預留足夠時間的問題,所以本文對如何實現(xiàn)這種高分辨率多處理器并行處理機制和結構進行了分析。同時對于如何實現(xiàn)該系統(tǒng),進行了總體設計,并分別從功能需求、硬件總體結構的方案、軟件結構的方案等方面進行了分

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FPGA實現(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;通過設計高效的64位SDRAM控制器完成了對緩存器的突發(fā)式讀寫控制;通過FPGA進行乒乓緩存操作為,整個系統(tǒng)提供高速緩存器,保證了DSP與FPGA協(xié)調的并行工作;由FPGA利用DSP的EMIF接口將已經存儲的圖像數(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程;而后DSP再通過EMIF接