基于TMS320DM642的多路圖像監(jiān)控系統(tǒng)

煤炭作為一種特殊商品，其質(zhì)量評價必須要有能夠代表整個樣品的煤樣，煤樣的取得須有一套規(guī)范的采樣和制樣系統(tǒng)。商品煤樣的采取和制備過程需要有嚴(yán)密的操作和質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，以保證煤炭質(zhì)量評價的公正和嚴(yán)謹(jǐn)。

目前安全監(jiān)控領(lǐng)域的主流產(chǎn)品是數(shù)字硬盤錄像機(jī)，主要適用于監(jiān)控點(diǎn)集中的局域監(jiān)控用，煤炭質(zhì)量評價的作業(yè)區(qū)域跨度大。港區(qū)內(nèi)作業(yè)地點(diǎn)不可判斷性等特點(diǎn)，可應(yīng)用于數(shù)字硬盤錄像機(jī)。本系統(tǒng)采用專用圖像DSP處理器TMS320DM642，搭建了DSP-PC網(wǎng)絡(luò)互連和圖像傳輸?shù)亩嗦穼?shí)時視頻采集系統(tǒng)，使網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)以其可靠性高、組網(wǎng)便利等優(yōu)點(diǎn)在應(yīng)用中直接得到體現(xiàn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 TMS320DM642簡介

TMS320DM642采用TMS320C64X系列DSP的內(nèi)核，集成有一些面向視頻及圖像處理的外圍設(shè)備。TMS320DM642以其在720 MHz時鐘下運(yùn)算速度可高達(dá)5 760 MI/s提供節(jié)省時間的高速DSP編程。

1.2 系統(tǒng)總體構(gòu)成

系統(tǒng)整體硬件設(shè)計基于TMS320DM642 EVM板TMS320DM642 Ver5.1，圖像信號由擴(kuò)展的多路CCD圖像傳感器提供，模擬信號經(jīng)圖像解碼器SAA7113將其解碼成數(shù)字并行ITU-R BT.656碼流，并傳送至TMS320DM642的視頻接口。TMS320DM642視頻口VP0、VP2接收到視頻數(shù)據(jù)流，采集每幀圖像后，圖像數(shù)據(jù)通過EDMA方式轉(zhuǎn)移到外部存儲器，這時TMS320DM642處理器可根據(jù)應(yīng)用程序的需要讀取數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算處理程序，然后通過EMAC網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。其總體構(gòu)成框圖如圖1所示。

該系統(tǒng)是以主處理器TMS320DM642為核心，由視頻，外部存儲，網(wǎng)絡(luò)等模塊組成。將完成視頻信號的實(shí)時采集、圖像壓縮處理及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

1.3 視頻模塊

系統(tǒng)視頻模塊主要由4路CCD圖像傳感器、TMS32013M642的視頻端口、圖像采集器件等組成。TMS32019M642集成有3個視頻端口VP0、VPl和VP2，每個VP(Video Port)口分為A、B 2個通道，每個通道都可分配為視頻輸入/視頻輸出口，但A、B 2個通道只能同時被配置成輸入或輸出口。TMS320DM642的VPO中的VPO/A、VPO/B和VPl中的VPl/A和VPl/B配置成接收8位ITU-R BT.656碼流格式，分別掛接SAA7113H。以VPO口為例，圖2為圖像輸入接口電路原理圖。

由于采用ITU-R BT.656碼流格式，圖像的水平同步、垂直同步、場同步等信號已內(nèi)嵌在視頻數(shù)據(jù)流中，由于TMS320DM642每個VP口預(yù)留的3個可以接收同步信號的VP0CTL控制引腳，只能滿足一路視頻同步信號的要求，沒有同步信號線的連接。