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由于雙目視覺監控系統可以模仿人眼功能，感知三維世界信息，能夠得到被測對象到CCD攝像機的深度信息，近幾年已開始在需要三維立體檢測的領域得到應用。另外，雙目視覺監控系統也可用于多場景監控，大大擴展了人的視野范圍。雙目視覺一直是機器視覺領域的熱門研究課題，在工業控制、智能交通、金融、公共安全等應用領域逐漸顯示出非常廣闊的發展前景。詳細分析和研究基于DM642的雙目視覺監控系統，給出系統的軟硬件設計方案，并在DM642開發評估板(EVM)上實現系統功能。 1 雙目視覺監控系統的硬件結構 該雙目視覺監控系統的硬件總體結構如圖1所示。在圖1中，雙通道視頻編碼、解碼芯片采用Philips公司的SAA7105和SAA7115H。SDRAM使用的是Hynix公司容量為128 Mb的兩片HY57V283220T系列芯片。FLASH選用AMD公司的AM29LV系列芯片，容量為8 Mb。核心處理芯片是TI公司的DM642，豐富的外圍接口和完全的可編程性，使得它在數字視頻處理領域具備了廣泛應用的條件。 系統利用雙CCD攝像機和2片SAA7115H，DM642的2個視頻捕獲視頻端口Video Port0和VideoPort1組成了既相互獨立又相互聯系的雙通道視頻采集系統，實現了對雙通道視頻的實時采集。雙CCD攝像機捕獲的模擬視頻信號經各自通道SAA7115H模／數轉換后，形成BT．656格式的數字視頻信號，經電平轉換后，從DM642的Video Port0，1輸入；在DM642中，雙通道視頻數據經過相應算法處理后，由VideoPort 2經視頻編碼芯片SAA7105數／模轉換后輸出PAL制式模擬視頻信號到監視器進行顯示，最終實現在一個監視器上可自由切換輸出的雙通道視頻，也可同時顯示。 系統通過DM642的EMIF接口，連接SDRAM和FLASH存儲器。SDRAM擴展了系統的可用存儲空間，系統的初始化代碼和配置信息則存儲在FLASH中。 2 系統軟件設計 系統軟件流程如圖2所示。 該系統軟件采用基于DSP／BIOS的TI參考框架RF-5(Reference Framework)，協助實現系統流程中各個環節的交互和協調同步。在進入DSP／BIOS的調度程序之前，程序需要初始化多個要使用的模塊。包括： (1)DM642和系統板的初始化。系統執行BIOS和CSL的初始化，EMIF、的CE0和CE1空間設定為允許高速緩存，設定DMA優先權隊列長度為最大值，L2請求的優先權設定為最高，DMA管理器初始化時將其內部和外部的堆棧進行分配。 (2)RF-5模塊初始化。系統的通道模塊設定為RF-5，初始化RF-5中的ICC和SCOM模塊必須的內部單元通信和信息傳遞，按照內部和外部的堆棧緩沖執行來設定通道。 (3)建立捕獲和回放通道。建立和啟動一個捕獲通道，建立和啟動一個回放通道。 在完成初始化工作后，系統進入DSP／BIOS調度程序管理下的采集、任務、顯示3個線程。這3個線程通過RF-5的SCOM模塊互相發送消息。采集線程主要負責對輸入數據的獲取，用以完成捕獲數字視頻信號的工作，然后將YUV 4：2：2格式進行色差信號重采樣，以變為YUV 4：2：0格式。任務線程通過加載GEL控件(．gel)，在生成的對話框中用鍵盤輸入代表相應視頻通道功能的數字，系統即調用與該數字對應的程序代碼，從而實現相應通道的實時視頻采集。顯示線程等待獲得任務線程處理完畢后的數據，對其進行反向的重采樣，以便將得到YUV 4：2：2格式的圖像送SAA7105進行A／D轉換，并送監視器顯示。 3 系統功能測試 在測試中，當程序加載完畢后，DM642 EVM開始工作，雙通道開始實時采集視頻，處理并顯示在監視器上。由于程序設定，顯示的畫面為雙通道視頻圖像。每個通道畫面各占顯示器的一半，如圖3所示。 加載Channel．gel文件并運行，在生成的對話框中分別輸入0，1(分別代表選擇視頻通道0，1工作)。程序運行后，監視器上顯示的視頻圖像從顯示雙通道畫面無延時的切換到顯示視頻通道0，1的畫面，如圖4所示。 測試結果表明，系統實現了雙通道視頻2個通道的自由協調切換，具有很好的實時性。 4 結 語 對基于DM642芯片的雙目視覺監控系統進行分析，研究并給出了系統軟硬件設計。使用GEL控件，實現了雙通道實時視頻采集、顯示的協調工作，為雙目視覺監控系統的后續研究提供了軟硬件支持。 |
