基于DSP的嵌入式數(shù)字攝像夜間能見度測量系統(tǒng)

在外部視頻輸入(0～1 Vpp)與TVP5150PBS視頻輸入之間設(shè)計分壓電阻網(wǎng)絡(luò)來使得TVP5150PBS的輸入電平為0～0．75 Vpp。
系統(tǒng)設(shè)置視頻口VP1的A通道作為視頻輸入口。TMS320DM642的I2C接口實現(xiàn)對TVP5150芯片內(nèi)部寄存器的初始化和配置。TVP5150芯片的SCL，SDA引腳分別與TMS320DM642時鐘、數(shù)據(jù)地址線相連，通過SCL，SDA的時序配合完成DSP向視頻解碼器芯片寄存器寫入和讀出數(shù)據(jù)。TVP5 150接收攝像機的視頻信息，經(jīng)過解碼后的數(shù)據(jù)串行輸出。數(shù)字視頻流包含奇偶場指示信號FI、場同步信號、行同步信號、像素時鐘、YUV數(shù)據(jù)輸出等元素，數(shù)據(jù)率約165 Mb／s。
2．2．2 圖像處理模塊
系統(tǒng)采用TI公司的面向數(shù)字媒體應(yīng)用的32位定點DSP芯片TMS320DM642完成信號處理的過程。TVP5150輸出的BT．656視頻流經(jīng)過TMS320DM 642的視頻口后存入2 560 B的VP1A通道FIFO。由于圖像數(shù)據(jù)量大，需要外擴片外存儲器用于存放圖像數(shù)據(jù)信息。通過EDMA通道把FIFO中的數(shù)據(jù)搬入片外存儲器SDRAM。當視頻口VP1的A通道出現(xiàn)視頻Y，U，V分量數(shù)據(jù)搬運請求后，在程序中便會觸發(fā)EDMA處理函數(shù)，完成FIFO數(shù)據(jù)向SDRAM的搬運。VP1EVTYA，VP1EVTUA，VP1EVTVA分別為發(fā)生在VP1A通道上與視頻Y，U，V分量相關(guān)的事件，與DM642 EDMA對應(yīng)通道相連。當FIFO向SDRAM搬運完數(shù)據(jù)后運行在FLASH中的程序開始調(diào)用圖像數(shù)據(jù)，進行算法處理，求取光源和黑體的亮度值，完成能見度的計算。
2．2．3 視頻顯示模塊
視頻顯示部分通過視頻編碼芯片把BT．656格式的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為PAL制式的視頻信號，然后送入監(jiān)視器顯示處理后的目標光源和目標黑體圖像。采用SAA7121H編碼器，將TMS320DM642的VP0 A通道設(shè)置為視頻輸出口。圖4為視頻編碼模塊與DSP連接圖，CVBS_OUT為解碼輸出的復合視頻。與TVP5150一樣，SAA7121芯片內(nèi)部各個寄存器的配置通過TMS320DM642的I2C接口配置，且可以與TVP5150共用TMS320DM642的I2C總線。

2．2．4 串口通信模塊
系統(tǒng)在DSP外部通過CY37064P100和TL16C752B擴展串口通信電路實現(xiàn)主芯片與帶串口液晶屏之間的通信，將夜間能見度值顯示在液晶屏上。圖5為串口通信模塊設(shè)計圖。選擇串口液晶屏實現(xiàn)能見度數(shù)值的顯示和歷史曲線的繪制。