导读:去年十月份Toyota Lexus 的2007 年最新车款Lexus LS 460 和Lexus LS 460L 在美国市场上市,两部车子都装置了Toyota 最新发展的rdquo;高级停车导引...
本设计主要是针对每秒10张frame,而每个frame为640×480全彩24bit的实时图像进行图像辨视,每秒必须处理8.78M Byte的数据量,并进行二值化及X轴、Y轴Histogram的图像处理,由于必须快速处理大量图像信息,所以采用硬件加速,软件控制的架构来实现,此外,由于本设计的SDRAM资源可以切换给Nios来使用,所以亦可使用Nios来读取SDRAM的图像信息并进行图像处理,此外,在测试图像处理算法时,也利用BCB开发出PC端的仿真程序,而配备如下(Intel 1.6GHz Core Duo,1G RAM, 1.3 Mega CMOS 传感器 ),以下就三者实验数据进行比较,如表1所示。
设计架构
. 系统流程
图7 系统流程图
系统流程如图7所示。
. 系统架构图
图8 系统方框图
由系统方框图8可知,本设计使用双核的系统,其中一个CPU是用来控制CMOS 控制器模块,而另一个CPU可以控制大部份的外围器件,而两个CPU之间是利用输出及输入PIO脚位,来达到传递数据的目的,这样设计的好处是,可利用一个CPU全速处理大量图像信息,而另一个CPU可以负责车控系统,若从图像中侦测到偏离或碰撞危险时,将能通过PIO来触发另一个CPU的中断,进而实时告知车控系统下达较正方向或闪避的控制命令,本设计使用到许多的外围器件包含:Flash Memory、SDRAM、SRAM、M4K RAM、LCM、JTAG-UART、RS232、GPIO、Button、Switch、Timer、LED、Segment、VGA、CMOS 传感器等。
. 图像处理方框图
图9图像处理方框图
由图9可发现,本设计之所以能达到实时图像及实时动态追踪,是因为当CMOS 传感器下图像撷取时,便能通过硬件器件,将数据从RAW Data转成RGB再进行二值化或灰阶的处理,以利进行图像处理,而且同时亦在VGA上立即显示出该图像,整个过程均是由硬件来做;在图像追踪时,Nios可以通过X轴或Y轴的直方图统计方式来进行标示目标物,所以一张新的图像进来时,Nios并不用做任何处理,即可读出所需要的数值,这样一来才能达到所期待的硬件加速效能。
表1 三种图像处理平台的效能分析