DM642機器視覺系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 DM642機器視覺系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 2.3.2 存儲器模塊 外擴了SDRAM及FLASH兩種存儲器。 1 )SDRAM存儲器 在CE0空間連接了64bit的SDRAM總線。選取2片48LCHM3282來構(gòu)成SDRAM。這32M的SDRAM空間用來存儲程圖像數(shù)據(jù)和圖像處理中間結(jié)果等信息?？偩€由外部PLL驅(qū)動設(shè)備控制，在133MHz的運行狀態(tài)下運行。SDRAM的刷新由TMS320DM642自動控制。 2 )FLASH存儲器 本系統(tǒng)擴展了1M的FLASH，映射在CE1空間的低位。FLASH存儲器選用1M*8的MBM29DL800。FLASH存儲器主要用于DSPs程序的

2、存儲。CE1空間被配置成8bit，異步接口，F(xiàn)LASH存儲器也是8bit。復(fù)位后的默認地址是000，并開展1K數(shù)據(jù)的上電自動引導(dǎo)。 2.4 以太網(wǎng)模塊 DM642上的EMAC接口為DSP處理內(nèi)核與網(wǎng)絡(luò)提供了一個有效的接口。他支持10Base-T、100 Base-TX，可工作在10Mbits/second 和 100Mbits/second的速度下開展全雙工或半雙工傳輸。并提供硬件流量控制和QOS支持。 DM642的EMAC接口支持到計算機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層，支持標準的MII接口（媒體無關(guān)接口）與物理層設(shè)備相連。物理層設(shè)備使用BROADCOM公司的BCM5221，加Pulse公司的1：1型隔

3、離變壓器H1102。 網(wǎng)絡(luò)圖像及控制信息的傳輸采用非面向連接的UDP協(xié)議，對于480*480大小的8位灰度的圖像，每秒可傳送20幅。 2.5 IO模塊與串行接口模塊 IO接口由FPGA控制，用于向機械部分、自動控制部分發(fā)送控制信號，并行IO接口有兩路，一路經(jīng)LV162245驅(qū)動輸出，一路經(jīng)光耦開展隔離輸出。 串行接口使用TI公司的TL16C752B UART，他與ST16C550 UART引腳兼容，并具有更大的發(fā)送、接收FIFO緩存（發(fā)送、接收各64Byte ），支持硬件、軟件流量控制。電平轉(zhuǎn)換采用MAXIM公司的MAX3160，RS-232、RS-485、RS-422等多種傳輸協(xié)議。 3、F

4、PGA實現(xiàn)圖像預(yù)處理算法 以FPGA實現(xiàn)3*3 Sobel邊緣檢測為例，介紹FPGA實現(xiàn)圖像預(yù)處理的方法。 首先，應(yīng)從視頻信號中提取出3*3 大小的圖像框。須使用三個FIFO，其大小與一行像素大小相同，將三個FIFO串行連接在一起。用視頻信號的前三行充滿三個FIFO，之后每來一個像素在寫入FIFO的同時，從每個FIFO中讀出一個像素的亮度值，分別放入三個移位存放器。如此，在三個像素點之后就得到一個3*3的矩形框。隨著視頻信號的不斷流入，矩形框?qū)⒈闅v整個圖像區(qū)域。 之后，就可以對提取出來的像素點，開展各種算法的處理。 以下是用Verilog語言描述的3*3 Sobel算子： wire temp1

5、，temp2，temp3，temp4； wire sobel1，sobel2，sobel3，sobel4； wire dataout； assign temp1 = temp + temp + temp； assign temp2 = temp + temp + temp； assign temp3 = temp + temp + temp； assign temp4 = temp + temp + temp； assign sobel1 = (temp1temp2)(temp1-temp2)：0 ； assign sobel2 = (temp3temp4)(temp3-temp4)：0 ；

6、assign sobel3 = (sobel18d 255) 8d255 ： sobel1； assign sobel4 = (sobel28d 255) 8d255 ： sobel2； assign dataout = (sobel3 sobel4)sobel3：sobel4)； 其中，考慮到了數(shù)據(jù)計算的溢出或結(jié)果為負值的情況，邊緣檢測效果良好。 4、結(jié)束語 本次設(shè)計為機器視覺系統(tǒng)搭建圖像處理部分的硬件平臺，結(jié)合機器視覺系統(tǒng)發(fā)展的兩大趨勢：嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?；诿绹?儀器公司新近推出的6000系列DSPs芯片TMS320CDM642，利用TMS320DM642芯片上提供的Video Port和Ethernet Media Access Controller實現(xiàn)視頻采集與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合。利用在線可編程技術(shù)，在FPGA中實現(xiàn)必要的圖像預(yù)處理算法，減輕TMS320DM642的負擔，為后續(xù)的圖像實時檢測打下了良好的根底。 本次設(shè)計實現(xiàn)了對于480*480的灰度圖像，通過以太網(wǎng)開展25 Frames/s的流暢的傳輸。 以下為FPGA實現(xiàn)的Sobel邊緣提取算法的效果： 創(chuàng)新