资料介绍
1 引言
利用可见光成像与红外成像传感器实现实时目标成像跟踪是精确制导武器及机载成像光电系统研究的核心技术。伴随着实战环境日益复杂以及伪装、隐身等目标特性控制技术的飞速发展,机载实时图像跟踪系统的应用也日益广泛与深入。当跟踪目标并非一般地面慢速目标,而是其它快速运动目标?如:低空导弹、无人驾驶飞机等?时,系统将要求现有机载实时图像跟踪系统具有更高的技术性能。基于此,为了进一步提高现有机载光电跟踪系统在实战环境中,针对复杂场景下快速运动目标实施实时跟踪的鲁棒性与稳定性,笔者提出以双DSP和FP-GA为核心来构建主从式超高速并行处理体系的设计思想,并研究开发了基于双DSP的新型柔性机载实时图像跟踪系统。一方面,采用双DSP体系结构实现系统任务的并行划分使本系统具备极高的运算处理速度;另一方面,现场可编程逻辑器件FPGA的引入使系统的灵活性也得到极大的提高。而将两者结合可使本系统充分体现新一代机载实时图像跟踪系统更快速、更精确、更灵活的特点。
2 TMS320C6414的结构特点
美国德州仪器公司(TI)推出的新一代数字信号处理器TMS320C6414(以下简称C6414)的主频为400MHz~700MHz,其数据处理能力为3200MIPS~5760MIPS。该器件的结构框图如图1所示。其主要特点如下:
(1)DSP内核采用超长指令字(VLIW)体系结构,有8个功能单元、64个32bit通用寄存器,一个时钟周期可同时执行8条指令,运算能力可以达到5760MIPS;
(2)为了使数据能满足超高速DSP内核的需求,C6414采用了两级超高速缓冲存储器,即16k Byte的一级数据Cache、16k Byte的一级程序Cache和1024k Byte的数据和程序统一内存。
(3)增加了直接处理打包数据指令,可建立无缝的数据流,以提高指令集的效率;
(4)每个功能单元在硬件上都增加了附加功能,从而增强了指令集的正交性。
3 系统硬件设计
本光电成像跟踪系统硬件平台由六部分组成:图像采集与预处理模块、同步分离模块、FPGA逻辑控制模块、双DSP+双口RAM 图像处理模块、异步通信模块和图形显示模块。其系统原理框图如2所示。从图2可以知道:红外探测器及可见光摄像仪输出的模拟视频信号经多路信号选择芯片导入之后,经箝位、放大、滤波以及去同步头等预处理后,一路经A/D转换器将模拟视频转换为8bit数字信号并导入片外视频缓存1、2,而后等待FPGA时序控制DSP外部中断,以便将全部缓存数据搬移到DSP片内的2级缓存,再通过系统任务划分实现数据重组,然后分别在主从DSP进行同步并行数据处理,并将中间结果由主DSP综合,最后在完成后续运算后给出最终匹配结果。与此同时,主DSP则通过写图形显示缓存将目标匹配位置信息传递到外界;另一路模拟信号先导入同步分离器,然后提取行场同步信号送交FPGA作为时基,以产生系统各级时序控制信号;第三路模拟信号送给图形叠加电路作为输入叠加信号之一,当场正程来到时,FPGA中断控制并读出图形存储器数据,同时在FPGA片内实现读入数据的并/串转换后移位输出至图形叠加电路,此时两路信号将会合送入视频监视器,从而完成视频图像上图形的显示。整个系统工作期间,每隔80ms主DSP还通过异步收发器与外部上位机进行串行通信,以便系统能够实时接收外部命令与目标参数,进而调整跟踪系统的工作状态。
![基于DSP的柔性机载实时图像跟踪系统设计](/uploads/allimg/171026/2362486-1G026164422432.png)
利用可见光成像与红外成像传感器实现实时目标成像跟踪是精确制导武器及机载成像光电系统研究的核心技术。伴随着实战环境日益复杂以及伪装、隐身等目标特性控制技术的飞速发展,机载实时图像跟踪系统的应用也日益广泛与深入。当跟踪目标并非一般地面慢速目标,而是其它快速运动目标?如:低空导弹、无人驾驶飞机等?时,系统将要求现有机载实时图像跟踪系统具有更高的技术性能。基于此,为了进一步提高现有机载光电跟踪系统在实战环境中,针对复杂场景下快速运动目标实施实时跟踪的鲁棒性与稳定性,笔者提出以双DSP和FP-GA为核心来构建主从式超高速并行处理体系的设计思想,并研究开发了基于双DSP的新型柔性机载实时图像跟踪系统。一方面,采用双DSP体系结构实现系统任务的并行划分使本系统具备极高的运算处理速度;另一方面,现场可编程逻辑器件FPGA的引入使系统的灵活性也得到极大的提高。而将两者结合可使本系统充分体现新一代机载实时图像跟踪系统更快速、更精确、更灵活的特点。
2 TMS320C6414的结构特点
美国德州仪器公司(TI)推出的新一代数字信号处理器TMS320C6414(以下简称C6414)的主频为400MHz~700MHz,其数据处理能力为3200MIPS~5760MIPS。该器件的结构框图如图1所示。其主要特点如下:
(1)DSP内核采用超长指令字(VLIW)体系结构,有8个功能单元、64个32bit通用寄存器,一个时钟周期可同时执行8条指令,运算能力可以达到5760MIPS;
(2)为了使数据能满足超高速DSP内核的需求,C6414采用了两级超高速缓冲存储器,即16k Byte的一级数据Cache、16k Byte的一级程序Cache和1024k Byte的数据和程序统一内存。
(3)增加了直接处理打包数据指令,可建立无缝的数据流,以提高指令集的效率;
(4)每个功能单元在硬件上都增加了附加功能,从而增强了指令集的正交性。
3 系统硬件设计
本光电成像跟踪系统硬件平台由六部分组成:图像采集与预处理模块、同步分离模块、FPGA逻辑控制模块、双DSP+双口RAM 图像处理模块、异步通信模块和图形显示模块。其系统原理框图如2所示。从图2可以知道:红外探测器及可见光摄像仪输出的模拟视频信号经多路信号选择芯片导入之后,经箝位、放大、滤波以及去同步头等预处理后,一路经A/D转换器将模拟视频转换为8bit数字信号并导入片外视频缓存1、2,而后等待FPGA时序控制DSP外部中断,以便将全部缓存数据搬移到DSP片内的2级缓存,再通过系统任务划分实现数据重组,然后分别在主从DSP进行同步并行数据处理,并将中间结果由主DSP综合,最后在完成后续运算后给出最终匹配结果。与此同时,主DSP则通过写图形显示缓存将目标匹配位置信息传递到外界;另一路模拟信号先导入同步分离器,然后提取行场同步信号送交FPGA作为时基,以产生系统各级时序控制信号;第三路模拟信号送给图形叠加电路作为输入叠加信号之一,当场正程来到时,FPGA中断控制并读出图形存储器数据,同时在FPGA片内实现读入数据的并/串转换后移位输出至图形叠加电路,此时两路信号将会合送入视频监视器,从而完成视频图像上图形的显示。整个系统工作期间,每隔80ms主DSP还通过异步收发器与外部上位机进行串行通信,以便系统能够实时接收外部命令与目标参数,进而调整跟踪系统的工作状态。
![基于DSP的柔性机载实时图像跟踪系统设计](/uploads/allimg/171026/2362486-1G026164422432.png)
下载该资料的人也在下载
下载该资料的人还在阅读
更多 >
- 基于FPGA和DSP的机载图形显示系统 36次下载
- 一种机载高分辨率图像实时压缩系统的设计资料说明 8次下载
- 如何使用FPGA和DSP实现实时图像消旋系统 3次下载
- Nios II的红外图像实时跟踪系统设计的详细资料说明 3次下载
- 基于FPGA和DSP技术的机载高清视频图像系统是如何设计的详细资料免费下载 18次下载
- 双DSP柔性处理系统图像跟踪系统研究 3次下载
- 基于双DSP的新型柔性机载实时图像跟踪系统 1次下载
- 双DSP实时跟踪系统设计方案 0次下载
- 一种机载高分辨率图像实时压缩系统的设计 11次下载
- NiosⅡ的红外图像实时跟踪系统设计 4次下载
- DSP BIOS实时内核在视频目标跟踪系统中的应用 6次下载
- 机载多传感器实时图像跟踪系统研究 15次下载
- 基于双DSP平台的实时跟踪系统设计 13次下载
- 基于多DSP和FPGA的实时双模视频跟踪装置设计 21次下载
- 基于DSP 的实时图像跟踪系统的优化设计 18次下载
- 基于OMAP5910双核处理器实现实时图像处理系统的应用设计 2122次阅读
- 如何理解图像定位和跟踪技术 1520次阅读
- 以FPGA+DSP为核心架构的实时三维图像信息处理系统设计 1319次阅读
- 基于FPGA的移动目标实时定位跟踪系统 4774次阅读
- 异步FIFO在DSP图像采集系统中的应用 2373次阅读
- 基于DSP和CMOS图像传感器的实时图像采集系统的实现方案 2546次阅读
- 基于HD-SDI技术的高清图像处理系统设计 2185次阅读
- 一种基于DSP+FPGA视频图像采集处理系统的设计与实现 4606次阅读
- 基于DSP+FPGA的实时图像去雾增强系统设计 3473次阅读
- 基于ARM和FPGA实时图像采集传输系统的设计 4029次阅读
- 基于DSP和FPGA的实时目标搜索跟踪系统设计 1612次阅读
- 基于多DSP与FPGA的实时图像处理系统设计 4084次阅读
- 基于FPGA的机载显示系统架构 1810次阅读
- 基于SDI 接口的实时图像增强显示系统 2880次阅读
- DSP+FPGA的机载总线接口板研究 2002次阅读
下载排行
本周
- 1PC9228双向降压-升压控制器中文手册
- 1.71 MB | 4次下载 | 免费
- 2CDC204六路反相器/时钟驱动器数据表
- 216.75KB | 2次下载 | 免费
- 3正激、反激、推挽、全桥、半桥区别和特点
- 0.91 MB | 2次下载 | 1 积分
- 4Toshiba东芝TB6559FG双极步进电机驱动IC中文产品规格书
- 0.83 MB | 2次下载 | 免费
- 5AM8268N处理器英文规格书
- 0.51 MB | 1次下载 | 1 积分
- 6MSP430电容触摸转轮和LED PWM输出设计
- 881.62KB | 1次下载 | 免费
- 7EN60335-1安规标准 中文版本
- 1.86 MB | 1次下载 | 1 积分
- 8IP2261 SOP8 规格书 民信微
- 2.01 MB | 1次下载 | 免费
本月
- 12024年工控与通信行业上游发展趋势和热点解读
- 2.61 MB | 762次下载 | 免费
- 22024年AI服务器和AI PC趋势解读
- 3.56 MB | 247次下载 | 免费
- 351单片机的Altium库合集免费下载
- 3.75 MB | 225次下载 | 1 积分
- 4继电保护原理
- 2.80 MB | 27次下载 | 免费
- 5BK4819模拟双向无线电集成电路数据手册
- 0.73 MB | 12次下载 | 免费
- 6TPL0501 256抽头单通道数字电位器数据表
- 1.42MB | 9次下载 | 免费
- 7PADS-3D库文件
- 2.70 MB | 7次下载 | 2 积分
- 8信号完整性与电源完整性-电源完整性分析
- 1.11 MB | 6次下载 | 2 积分
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935112次下载 | 10 积分
- 2开源硬件-PMP21529.1-4 开关降压/升压双向直流/直流转换器 PCB layout 设计
- 1.48MB | 420061次下载 | 10 积分
- 3Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233084次下载 | 10 积分
- 4电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191357次下载 | 10 积分
- 5十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183328次下载 | 10 积分
- 6labview8.5下载
- 未知 | 81578次下载 | 10 积分
- 7Keil工具MDK-Arm免费下载
- 0.02 MB | 73804次下载 | 10 积分
- 8LabVIEW 8.6下载
- 未知 | 65985次下载 | 10 积分
评论