圖像測距嵌入式系統(tǒng)研制.pdf

1、近年來,基于計算機視覺的圖像測距技術(shù)已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注。圖像測距技術(shù)的原理是通過攝像頭模仿人類的眼睛,通過兩個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,然后通過該事物在兩個圖像中的視差計算出該事物的距離。與此同時,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、專用性強、系統(tǒng)精簡等優(yōu)點,所以利用嵌

2、入式系統(tǒng)來實現(xiàn)圖像測距已經(jīng)成為一種趨勢。
　　本論文旨在研制一套圖像測距嵌入式系統(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,最終實現(xiàn)目標(biāo)測距。采用軟硬件協(xié)同設(shè)計的思想,根據(jù)功能需求完成了系統(tǒng)的設(shè)計。主要完成的工作有:
　　1.完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計。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實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口;采用TI推出的TVP5150視頻解碼芯片實現(xiàn)可采集兩路CVBS信號的視頻輸入單元;同時設(shè)計完成了LCD顯示模塊和USB-Hub模塊。最后按照高速電路的設(shè)計原則完成了PCB板的設(shè)計。
　　2.完成了軟件系統(tǒng)的設(shè)計。建立了Linux軟件移植平臺,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。同時實現(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)動程序移植。在視頻解碼的驅(qū)動程序中,對圖像數(shù)據(jù)的獲取同時支持讀寫和內(nèi)存映射兩種模式。通過內(nèi)存映射模式省去了讀取圖像數(shù)據(jù)的時間,提高了程序運行效率,進而提高了測距速率。
　　3.完成了測距算法的研究與設(shè)計。通過對攝像頭的標(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)信息利用測距算法計算出目標(biāo)的距離。
　　根據(jù)實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)各功能模塊運行正常。系統(tǒng)可