设计开发
基于DSP与光纤传输的图像处理平台设计
曹文喆
(四川九洲电器集团有限责任公司，四川绵阳621000)
数事共与质用
摘要：数据传输的快慢和处理时间的长短是实时图象处理系娩的流颈间题，本文针对这费同题开展高速图像处理平台的研究，设计一套基于DSP处理器以及光纤传输的图像处理平台，实现数据在DSP与FPGA以及外接相机之间准确、高效、可靠的传输，满足复杂图像处理算法对硬件处理平台的运行需求。
关键词：TMS320C6678；图像处理；光纤传输
中图分类号：TN253 1引言
文献标识码：A
随着高慎频、高分辨率成像传感器在光电跟踪系统上的广泛应用，对图像处理系统性能要求越来越高特别是在复杂背景下的图像处理算法，所消耗的时间和软硬件资源比较多，使得采用原来的单核DSP处理器的图像处理系统的性能明显不足。为了保证图像处理的实时性，能够快速的获取图像脱靶量信息，应尽量减小传输延时，提高处理效率。本文针对目前存在的传输延时长处理效率低间题.开展高速图像处理平台的研究。设计一套基于DSP处理器以及光纤传输的图像处理系统，满足多种复杂图像处理算法对硬件处理平台的运行需求。
TMS320C6678是T1公司新一代的8个核DSP()。具有两个显著特点，一是处理能力强，每个核的频率最高可达到为1.25GHz，定点数据理速度可达320GMAC，浮点运算能力高达160GFLOP，二是芯片外设功能丰富，内部集成了HyperLink.PCIE，SRIO、千兆以太网等高速外设，方便与各种高速器件连接。由于这此特点，其广泛地应用在信号处理领域，是目前信号处理平台的主流选择，
采用光纤传输图像数据，具有以下优点。首先，光纤传输能够实现远距离传输，且传输的速度快，光纤的频带可达到5GHz以上，其次，光纤传输的抗于扰性能强，图像信号在传输过程中，不易受到外界因素的干扰；再次，光纤还具有体积小、重量轻等特点，传输线缆
相对较小和轻，适合空间体积受限制场合。 2系统框架
图像处理系统的框架如下图1所示，本系统中，可见光探测器或红外探测器采用标准的CameraLink接口，图像数据通过LVDS线缆传送给光电转换模块。光电转换模块的作用是将图像数据信号通过
可见光相机红外相机
收稿日期：2017-06-27
Camera Link
光电转换板
文章编号：1007-9416(2017)06-0198-02
FPGA解码然后编码发送给光电转换器件，光电转换器件将电信号转换为光信号发送给图像处理板，图像处理板上的转换器件再将光信号转换成电信号，由FPGA传输给DSP，DSP将处理完成后的图像
数据以及目标信息传输给显示控制终端。 3光电转换板设计
CameraLink是一种用于高速相机的标准串行通信接口，采用 LVDS传输，具有Base，Mecdium与Full三种配置，根据不同传输速率要求，相机可采用不同的配置以及连接方式，本设计采用Base配置， 4对差分数据线，1对时钟信号线，时钟信号设置为40MHz。该转换板上具有两路接口，可同时接受两路图像数据，相机端首先将28位的并行数据信号按7：1的比例将数据转换成4对差分信号进行传输，同样时钟信号也通过1对差分线传输，接收端使用差分转换芯片 DS90CR286A将5对差分信号转换成28位的并行数据信号和1个时钟信号，28位的数据信号是由和24位图像数据信号和4位4位视赖控制信号组成。FPGA负责图像数据打包成光电转换模块需要数据格
式，通过光纤接口发送出去，光电转换板示意图如下图2所示。 4图像处理板设计
CameraLink 接口1
FPGA Artix-7
CameraLink 接口2
图2光电转换板示意图
光纤
图1图像处理系统示意图
图像处理板
作者简介：曹文喆(1986一),女,河北石家人,硕士研究生，工程师，研究方向：信号处理。万方数据
PAL
SPF 光纤接口
显示终端