基于Cameralink标准的DSPFPGA数字图像处理系统设计.pdfVIP

【科技与管理】TeclIIlolo耵AndManagement 2012‘i：第7期(总第400期)上 黄志超 (北京化工大学，北京100029) 摘要：随着人类文明的进步和电子科技的快速发展，视频通信作为人类视野的延伸，应运而生的数字图像处理技 采集和逻辑控制模块、DsP图像处理模块等，并通过相互组合合并的方式重组了图像处理系统，该系统能够实现对 cameraLink协议输出信号的快速图像处理和视频显示的功能。 关键词：DsP；FPGA；camera“nk 中图分类号：G301 文献标志码：A 文章编号：1000一8772(2012)13—0152—02 随着集成电子电路技术的飞速发展，DsP+FPGA的各项功实时图像处理系统结构如图l所示。 能不断提升和完善，DsP+FPGA结合的数字图像处理系统已经 能够进入各大电子领域，其主要体现于编程灵活、算法简单、嵌 入系统方便等多项功能。本文将从整个硬件系统的开发设计出 发，构建了基于camemLink标准的DsP+FPGA图像数字处理 信息系统。 图1 一、总述 =、CameraLink标准的接口设计 随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展，数字图 像技术近年来得到了极大的重视和长足的发展，并在科学研 究、]二业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面得到广 同厂家既能保持产品的差异性，又能互相兼容。它在传统LvDs 泛的应用。由于图像处理的数据量大，数据处理相关性高，实时 传输数据的基础上又加载了并转串发送器和串转并接收器，可 的应用环境决定严格的帧、场时间限制，因此实时图像处理系 在并行组合的单向链路、串行链路和点对点链路上，利用sER／ 统必须具有强大的运算能力。各种高性能DSP不仅可以满足 DEs(串行化，解串行化)技术以高达4．8Gb／s的速度发送数据。 在运算性能方面的需要，而且由于DsP的可编程性，还可以在 硬件一级获得系统设计的极大灵活性。从总体上看，使用DsP 和FPGA的结合能够实现整个系统运算能力加快、逻辑控制能 力增强的特点，而且结合cameraLink快速传递数字图像信息，本文系统中的数字图像处理系统的信号不符，因此需要转换成 就能够实现对视频图像快速响应、快速分析的方法，因此结合 为fITrL控制信号，并由FPGA发送控制命令，完成对相机的控制。 DsP、FPGA、camera“nk的电路特点和图像分析模块是很有必串行通信部分包括2对差分信号，串行通信规定为异步通 要的。 信模式，通过串行通信可以对相机的各种参数进行设置。选用 从工作原理分析：由于cameraLink接口的输出和控制部 Differential 分都是LvDs(Low—voltagesignaling低压差分信 接框图如图2所示。 号)，而FPGA不便于直接对LvDs信号进行处理，因此我们通 过一些转换芯片将LVDs信号转换成1TI、L逻辑电平送至FPGA L=Ⅱ二—— ；=器测璐鲫wol9 ‘ …一 电路模块。FPGA模块主要处理内容：接收到逻辑电平之后产生 ●●——■dfc l一 系统的逻辑控制信号；同时也对接收到的每一帧图像信号进行 模块识别和匹配等操作，提高系统的处理速度。DSP模块的主 _!。．!I舔∞m3l^仁==== ● ∞一 H