CN207124684U - 一种双目机器视觉平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双目机器视觉平台，包括第一摄像机、第二摄像机、监视器、DSP芯片、CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、JTAG接口、串口芯片、以太网芯片、RS232接口、第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片、电源模块及以太网接口。所述CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、串口芯片及DSP芯片之间通过64bit的外部存储器接口(EMIF)连接，所述电源模块、JTAG接口、串口芯片及以太网芯片与DSP芯片相连。所述第一摄像机、第二摄像机及监视器分别与所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片及视频编码芯片相连；所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片均与所述DSP芯片相连。本实用新型所构建的双目机器视觉平台投入小、可扩展性强，并同时具备优越的图像处理能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器视觉平台，具体涉及一种双目机器视觉平台。
背景技术
以往的双目机器视觉平台通常采用视频采集卡与工控机，其投资大，扩展性差，可移动性差，一般仅限于实验室研究用，实际应用较少；现有的一些设备则采用嵌入式平台，如基于ARM等系列的处理器，但由于其***频率、芯片结构等多方面限制，***构成多为前端视频A/D转换，由ARM进行视频缓存、预处理、关键帧选取，通过网络或PCI等接口发送至PC，在后端由PC进行目标处理，其缺点在于：在诸如需要多路处理、高精度、大数据量的视频应用中性能捉襟见肘。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种以DSP芯片为核心的高性能的双目机器视觉平台。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种双目机器视觉平台，包括第一摄像机、第二摄像机及监视器，还包括第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片、DSP芯片、CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、外部存储器接口及电源模块；所述第一摄像机、第二摄像机及监视器分别与所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片及视频编码芯片相连；所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片均与所述DSP芯片相连；所述CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块及DSP芯片之间通过所述外部存储器接口相连；所述电源模块与所述DSP芯片相连。
进一步地，所述第一视频解码芯片及第二视频解码芯片均为SAA7113芯片，所述视频编码芯片为SAA7121芯片，所述DSP芯片为DM642芯片，所述电源模块为LM2596型DC/DC电平变换芯片。
进一步地，还包括串口芯片及与串口芯片相连的RS232接口，所述串口芯片与所述外部存储器接口相连。
进一步地，所述串口芯片由相连的TL16C752B芯片及MAX3232芯片组成，所述TL16C752B芯片与所述外部存储器接口相连，所述MAX3232芯片与所述RS232接口相连。
进一步地，还包括依次相连的以太网收发器、隔离变压器及以太网接口，所述以太网收发器与所述DSP芯片相连。
进一步地，所述以太网收发器为LXT972ALC型收发器，所述隔离变压器为HR601680型变压器，所述以太网接口为RJ45接口。
进一步地，还包括JTAG接口，所述JTAG接口与所述DSP芯片相连。
采用上述技术方案后，本实用新型与背景技术相比，具有如下优点：
本实用新型所构建的双目机器视觉平台投入小、可扩展性强，并同时具备优越的图像处理能力，能够胜任诸如需要多路处理、高精度、大数据量的视频应用。
附图说明
图1为本实用新型结构框图；
图2为本实用新型串口芯片框图；
图3为本实用新型以太网芯片框图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
参考图1所示，本实用新型公开了一种双目机器视觉平台，其包括第一摄像机、第二摄像机、监视器、视频板及核心板。所述核心板的主要功能是图像处理与接口控制；视频板主要功能是两路模拟视频采集并进行模数转换、一路视频数模转换并模拟视频输出、电源转换以及置串口接头和网口接口用于外部通信。
所述核心板包括DSP芯片、CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、JTAG接口、串口芯片及以太网芯片。所述CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、串口芯片及DSP芯片之间通过64bit的外部存储器接口(EMIF)连接，所述JTAG接口、串口芯片及以太网芯片与所述DSP芯片相连。所述视频板包括RS232接口、第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片、电源模块及以太网接口。所述第一摄像机、第二摄像机及监视器分别与所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片及视频编码芯片相连；所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片均与所述DSP芯片相连；所述电源模块与所述DSP芯片相连。
其中，所述DSP芯片为TMS320DM642芯片，作为视觉平台的主控制器。所述CPLD模块负责片选、页选等逻辑控制。本实施例中，DSP芯片通过所述外部存储器接口访问片外存储模块，所述外部存储器接口分成4个空间，即CE0-CE3。
SDRAM模块用于存储图像数据，并在图像处理过程中存储必要的数据和程序，本实施例中SDRAM模块采用2片HY57V283220T SDRAM芯片组合而成，从而扩展了32Mbyte(4M×64bit)的片外存储空间，在CE0空间提供了64bit宽的SDRAM接口总线，大大提高了RAM与CPU的数据交互速度。
由于DSP芯片中的内部程序存储器上电开始时并没有运行程序,在***上电运行时,需要首先将程序从外部存储器中搬移至DSP内部的SRAM中,因此需要有Flash模块用来装载引导程序和图象处理主程序。本实施例中Flash模块为4M byte的AM29LV320DB90E1Flash存储器，映射到CE1的低地址空间，用来Boot Loading和存储CPLD的配置信息。
由于CE1空间被配置为8bit宽，Flash是8bit宽的，所以原来的第16位数据位，复用作A3地址位。CPLD用来创建2根地址线，把Flash分成4页，每页1Mbytes。当***复位时，Flash位于第0页。在***初始化完成后，可通过CPLD控制选页，从而实现对Flash各页的读写操作。在DSP芯片上上电或复位时，DSP芯片会从位于外部CE1空间的Flash的起始地址拷贝1Kbyte的代码到内部RAM地址为0处，并开始执行。用户需要用这1Kbyte的代码把自己的用户程序加载并指向起始点，开始运行。
所述串口芯片及RS232接口用于将将DSP处理得到的指示位置信息实时传输给PC。如图2所示，本实施例中，串口芯片由相连的TL16C752B芯片及MAX3232芯片组成，所述TL16C752B芯片与所述DSP芯片相连，所述MAX3232芯片与所述RS232接口相连。
其中，TL16C752B的地址线A[0..2]、数据线D[0..7]分别和DSP的地址线A[3..5]、外部数据线D[0..7]直接相连，而选通信号CSA/CSB、读写信号IORD/IOWR、复位信号RESET以及中断信号INTA/B则接入CPLD并由CPLD处理。
所述以太网芯片由以太网收发器及与隔离变压器组成，所述以太网收发器与所述DSP芯片相连，所述隔离变压器与以太网接口相连。如图3所示，本实施例中，以太网收发器为LXT972ALC型收发器，所述隔离变压器为HR601680型变压器，以太网接口为RJ45接口。由于LXT972ALC支持IEEE802.3标准提供MII接口，可以支持MAC，而DM642内部正好集成有以太网媒体存取控制器，所以LXT972ALC可以和DM642实现无缝对接。从DM642传输过来的数据通过LXT972ALC转换为以太网物理层能接收的数据后，通过RJ-45端口传输到网络上。
根据双目视觉平台的需要，本实施例设计了两路视频采集，每一路都由CCD数字摄像机(即第一摄像机与第二摄像机)以2：1隔行扫描采集，并以PAL制模拟视频输入到视频解码芯片，再经过视频解码芯片完成模拟图像转变成数字图像的工作，输出数字并行信号(CIF(720×576)，YUV(4：2：2)，ITU-BT656码流(8位))，并送至DM642的Video Port进行视频处理，DM642的Video Port采用8位模式输入，高位对齐(连接VP[2..9])。
所述第一视频解码芯片及第二视频解码芯片均为SAA7113芯片，它可以输入4路模拟视频信号，通过内部寄存器的不同配置可以对4路输入进行转换，输入可以为4路CVBS或2路S视频信号，输出为8位的VP0总线，符合ITU.656、YUV4:2:2标准。DM642通过它提供I2C总线的SCL时钟，在***初始化时对SAA7113(从设备)内部的32个寄存器配置相应参数，通过RTSO的上拉、下拉操作，可改变芯片的I2C总线默认读写地址。
本实施例设计有一路视频输出，视频输出由DM642的VideoPort2采用8位模式输出CIR 656CIF(768*576),YUV(4:2:2)视频信号,通过视频编码芯片将数字图像转变成PAL制模拟视频提供给监视器。本实施例中，视频编码芯片采用SAA7121芯片，它可以接受1路8位CIR 656CIF(768*576),YUV(4:2:2)、SAV、EAV视频信号，通过内部寄存器的不同配置可以同时合成数字图像的亮度和色度信息，输出一路PAL、NTSC或者S-Video信号，符合平台需求，其中，寄存器的读写需要通过I2C总线进行。
本实施例中，所述电源模块为LM2596型DC/DC电平变换芯片，将输入的9V直流电平转成3.3V。由于LM2596开关电压是降压型电源管理单片集成电路，其具有良好的线性和负载调节特性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种双目机器视觉平台，包括第一摄像机、第二摄像机及监视器，其特征在于：还包括第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片、DSP芯片、CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块、外部存储器接口及电源模块；所述第一摄像机、第二摄像机及监视器分别与所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片及视频编码芯片相连；所述第一视频解码芯片、第二视频解码芯片、视频编码芯片均与所述DSP芯片相连；所述CPLD模块、SDRAM模块、Flash模块及DSP芯片之间通过所述外部存储器接口相连；所述电源模块与所述DSP芯片相连。
2.如权利要求1所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：所述第一视频解码芯片及第二视频解码芯片均为SAA7113芯片，所述视频编码芯片为SAA7121芯片，所述DSP芯片为DM642芯片，所述电源模块为LM2596型DC/DC电平变换芯片。
3.如权利要求1所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：还包括串口芯片及与串口芯片相连的RS232接口，所述串口芯片与所述外部存储器接口相连。
4.如权利要求3所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：所述串口芯片由相连的TL16C752B芯片及MAX3232芯片组成，所述TL16C752B芯片与所述外部存储器接口相连，所述MAX3232芯片与所述RS232接口相连。
5.如权利要求1所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：还包括依次相连的以太网收发器、隔离变压器及以太网接口，所述以太网收发器与所述DSP芯片相连。
6.如权利要求5所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：所述以太网收发器为LXT972ALC型收发器，所述隔离变压器为HR601680型变压器，所述以太网接口为RJ45接口。
7.如权利要求1所述的一种双目机器视觉平台，其特征在于：还包括JTAG接口，所述JTAG接口与所述DSP芯片相连。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109257306A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-22 | 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 | 低功耗内嵌式三层交换装置 |
| CN112396797A (zh) * | 2020-11-28 | 2021-02-23 | 西安建筑科技大学 | 一种智能动火辅助监测预警机器人***及方法 |
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2017
- 2017-09-04 CN CN201721124135.4U patent/CN207124684U/zh active Active
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