基于視覺處理的ADAS系統(tǒng)實現(xiàn)

圖1：采用ADSP-BF60x處理器的視覺處理。

Blackfin內(nèi)核上運行的軟件從這里開始可進一步處理結(jié)果。PVP攝像頭數(shù)據(jù)流水線提供的結(jié)果使得軟件能夠有效地識別感興趣區(qū)域(ROI)?，F(xiàn)在，只有ROI需要從外部存儲器回讀以便進一步分析。讀取可以由DMA、內(nèi)核或PVP存儲器數(shù)據(jù)流水線完成。后者通過將ROI數(shù)據(jù)過濾或調(diào)整至理想模板大小，可進一步分析或傳輸。直方圖結(jié)果依然可以輕松獲得。如果存儲器數(shù)據(jù)流水線的高密度輸出存儲在片內(nèi)存儲器上，Blackfin內(nèi)核現(xiàn)在就可以通過本地方式對ROI進行分類，并根據(jù)需要對比原始數(shù)據(jù)對其進行驗證，或者對比存儲在DDR2存儲器中的先前幀的相應(yīng)區(qū)域進行驗證。

流水線視覺處理單元(PVP)近觀

PVP可以處理多達四個數(shù)據(jù)流、三個攝像頭數(shù)據(jù)流水線和一個存儲器數(shù)據(jù)流水線，此外還可以計算直方圖狀態(tài)輸出。如圖2所示，PVP工具箱包括12個處理塊，均針對各種視覺處理步驟進行了優(yōu)化。

圖2：流水線視覺處理單元(PVP)。

通常而言，存儲器數(shù)據(jù)流水線根據(jù)需求采用一個或多個處理塊來分析一系列ROI，而且可能即時改變算子。攝像頭數(shù)據(jù)流水線傾向于以并行方式處理全幀，輸入數(shù)據(jù)可以多點傳輸至多個處理分支。用戶可以十分靈活地互連算子而形成數(shù)據(jù)流水線。圖3所示是一種可能的配置。

圖中可以看到傳統(tǒng)的Canny結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)包括一個具有高斯系數(shù)的低通濾波器、5×5矩陣的增強Sobel濾波器、笛卡爾坐標至極坐標的轉(zhuǎn)換和一個非極大值抑制(NMS)級。剩下的最大值可能會通過一個閾值塊傳輸來降低位分辨率，或?qū)敵鲞M行游程長度壓縮，以實現(xiàn)最低的存儲器加載。如果由軟件(例如用霍夫變換算法)進行后處理，線路檢測和車道保持輔助策略就可以通過這一邊緣圖像獲得。

如果梯度轉(zhuǎn)送至積分塊(梯度直方圖，HoG)，行人檢測所需的處理過程就已經(jīng)完成了一半。低通像素的平方可能饋送到其他的積分塊，積分塊隨后可以在正常模式(SAT)或?qū)蔷€模式(RSAT)下運行。如果不需要高分辨率(例如在陰影檢測的情況中)，它可以降低輸出的幀分辨率。

圖中所示的示例配置顯示了如何在單芯片中有效實施車道保持輔助以及行人和車輛檢測，同時將Blackfin內(nèi)核的MIPS負載保持在適當水平。未使用的MIPS和尚未使用的存儲器數(shù)據(jù)流水線功能可以用來將前燈控制和/或交通標志檢測集成在上方。所有這些功能都可以通過ADSP-BF60x器件實現(xiàn)，該器件在105℃環(huán)境溫度下功耗不足1.3W，因此可以輕易安裝在車內(nèi)中央后視鏡后方，靠近圖像傳感器。此外，ADI公司的ADAS視覺處理器還支持日間和夜間視覺系統(tǒng)，能夠分析車輛周圍的環(huán)境；并配備有駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)，可以檢測駕駛員狀態(tài)。

圖3：物體和行人檢測配置示例。

經(jīng)濟實惠的駕駛員輔助系統(tǒng)

ADI公司將視覺及雷達系統(tǒng)的ADAS列為開發(fā)重點。利用Blackfin BF609和BF608形式的全新專用ADAS視覺系統(tǒng)解決方案，ADAS視覺技術(shù)目前非常經(jīng)濟實惠，可以在各種級別的車輛中大規(guī)模采用。