圖像測(cè)距嵌入式系統(tǒng)研制.pdf

1、近年來(lái),基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的圖像測(cè)距技術(shù)已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。圖像測(cè)距技術(shù)的原理是通過(guò)攝像頭模仿人類(lèi)的眼睛,通過(guò)兩個(gè)攝像頭去觀察某一特定事物,得到在不同視角下的兩幅圖像,然后通過(guò)該事物在兩個(gè)圖像中的視差計(jì)算出該事物的距離。與此同時(shí),嵌入式系統(tǒng)也得到了驚人的發(fā)展,各種嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn),嵌入式片上系統(tǒng)(System on Chip,Soc)將取代傳統(tǒng)意義上CPU。而且嵌入式操作系統(tǒng)還具有內(nèi)核小、專(zhuān)用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡(jiǎn)等優(yōu)點(diǎn),所以利用嵌

2、入式系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像測(cè)距已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。
　　本論文旨在研制一套圖像測(cè)距嵌入式系統(tǒng),系統(tǒng)主要支持兩路攝像頭輸入、LCD顯示和以太網(wǎng)等功能,最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)測(cè)距。采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的思想,根據(jù)功能需求完成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要完成的工作有:
　　1.完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)以三星公司32位ARM處理器S3C2440為控制核心;采用兩片16位32M的SDRAM并接的方式實(shí)現(xiàn)32位總?cè)萘繛?4M的內(nèi)存,為外存配置了2M的Nor Flas

3、h和256M的Nand Flash;使用高度集成的網(wǎng)卡芯片DM9000實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口;采用TI推出的TVP5150視頻解碼芯片實(shí)現(xiàn)可采集兩路CVBS信號(hào)的視頻輸入單元;同時(shí)設(shè)計(jì)完成了LCD顯示模塊和USB-Hub模塊。最后按照高速電路的設(shè)計(jì)原則完成了PCB板的設(shè)計(jì)。
　　2.完成了軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。建立了Linux軟件移植平臺(tái),完成了系統(tǒng)引導(dǎo)加載程序的移植、操作系統(tǒng)的定制以及根文件系統(tǒng)的制作。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了視頻解碼芯片、網(wǎng)卡芯片及LCD顯

4、示屏等設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序移植。在視頻解碼的驅(qū)動(dòng)程序中,對(duì)圖像數(shù)據(jù)的獲取同時(shí)支持讀寫(xiě)和內(nèi)存映射兩種模式。通過(guò)內(nèi)存映射模式省去了讀取圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間,提高了程序運(yùn)行效率,進(jìn)而提高了測(cè)距速率。
　　3.完成了測(cè)距算法的研究與設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)攝像頭的標(biāo)定,獲取了圖像的矯正參數(shù),研究了圖像的濾波、目標(biāo)的特征提取、確定目標(biāo)物體在圖像中的坐標(biāo)信息,根據(jù)目標(biāo)的坐標(biāo)信息利用測(cè)距算法計(jì)算出目標(biāo)的距離。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)各功能模塊運(yùn)行正常。系統(tǒng)可