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基于双DSP和双FPGA的高速图像处理系统设计_吴雷
在双目立体视觉测量系统中， 要完成双相机像点匹配和三维点云重建，需要进行大量图像处理运算。图像处理算法具有如下特点：不同区域在某些特性方面相关性很小，可以将一幅图像分割成多个区域同时进行并行处理，提升处理效率。一般立体视觉系统大多采用 PC 平台，其核心计算部件为 CPU，虽然处理速度非常高， 但是大多采用串行处理架构， 并行处理能力相对很弱。如在 PC 平台上采用多核系统设计，实现复杂程度较高。本文根据立体视觉测量系统中图像处理算法的特点， 通过 FPGA 和多核 DSP 的组合，从并行处理方面着手进行系统优化， 提升系统处理速度。底层图像处理算法通过 FPGA 内部的硬件逻辑实现，并且对图像进行区域分割，在 FPGA 内部使用多个相同的功能模块对不同区域进行并行处理; 初步处理后的数据由 DSP 进行较为复杂的运算。由于采用 6 核 DSP，复杂计算很容易实现流水线处理和并行优化。数据存储方面，DSP 和 FPGA 分别采用 DDRII 和 DDRIII 技术，带宽超过 2GB/s。FPGA、DSP 之间的互连均采用 SRIO （Serial RapidI/O） 技 术， 彼此 间 带 宽可 达 3.125Gb/s， 有效数据带宽在 2Gb/s 以上，1 秒钟内可完成 100 帧以上 8bit 200 万像素图像的传输。
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