本實(shí)用新型涉及紅外圖像處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種FPGA與多核DSP相結(jié)合的雙目紅外圖像處理系統(tǒng)，并配有立體顯示眼鏡，可應(yīng)用于駕駛輔助。

背景技術(shù)：

目前，已被成熟應(yīng)用的圖像處理系統(tǒng)大多基于可編程邏輯陣列FPGA與數(shù)字信號(hào)處理器DSP相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。由于FPGA的功能可根據(jù)不同的需求靈活定制，并且具有數(shù)據(jù)并行處理的特點(diǎn)，在圖像處理系統(tǒng)中通常負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的控制和圖像的預(yù)處理。DSP憑借其強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力，通常作為圖像算法的處理核心。在多核DSP處理器問(wèn)世之前，圖像處理系統(tǒng)一度從最初以單片DSP為核心的結(jié)構(gòu)發(fā)展到多片DSP并行處理的形式。這種通過(guò)增加芯片來(lái)提升系統(tǒng)運(yùn)算能力的方式一方面增大了系統(tǒng)的功耗和成本，另一方面也提升了系統(tǒng)的復(fù)雜度和開發(fā)難度。近年多核DSP處理器興起，圖像算法的復(fù)雜度和數(shù)據(jù)量與系統(tǒng)實(shí)時(shí)性之間的矛盾得以改善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有圖像處理方法仍被局限于計(jì)算機(jī)平臺(tái)、無(wú)法在硬件系統(tǒng)予以實(shí)時(shí)化的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種紅外雙目智能駕駛輔助裝置。FPGA（Xilinx Spartan6）與8核DSP處理板（型號(hào)為TMS320C6678）相結(jié)合，同時(shí)圖像采集主要由兩臺(tái)紅外相機(jī)完成，系統(tǒng)各部件連接均采用高速接口。紅外相機(jī)采集的圖像傳輸?shù)紽PGA進(jìn)行預(yù)處理后，由FPGA傳到DSP進(jìn)行算法處理，完畢后再傳回FPGA，結(jié)果圖由FPGA的輸出口到達(dá)顯示屏顯示。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為：一種紅外雙目智能駕駛輔助裝置，包括兩臺(tái)紅外相機(jī)、DSP處理板、FPGA處理板和顯示屏；其中，兩臺(tái)紅外相機(jī)并排放置在車頭部位，紅外相機(jī)與FPGA處理板通過(guò)PAL制模擬視頻接口連接，F(xiàn)PGA處理板與DSP處理板通過(guò)高速接口進(jìn)行連接，顯示屏與FPGA處理板通過(guò)VGA接口進(jìn)行連接。

所述兩臺(tái)紅外相機(jī)需滿足極線約束條件，保證其垂直方向的視差盡可能為零。

還包括一個(gè)3D 眼鏡，該3D 眼鏡與FPGA處理板連接，將實(shí)現(xiàn)的結(jié)果同時(shí)輸出到3D眼鏡上。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：本實(shí)用新型在常用算法的基礎(chǔ)之上，對(duì)系統(tǒng)的部件、功能進(jìn)行了增強(qiáng)和優(yōu)化，克服了已有系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)夜間工作的缺點(diǎn)，降低了由于外加輔助光源而造成的行車危險(xiǎn)性。

附圖說(shuō)明

圖1是系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)的簡(jiǎn)單示意圖。

圖3是系統(tǒng)采用的DSP處理板示意圖，即圖2中3。

具體實(shí)施形式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1中SDR-26為連接器，Camera Link Base是一種輸入通道模式, BNC接頭，是一種用于同軸電纜的連接器,RS232為串口收發(fā)芯片，SRAM為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，DDR3為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,ADC為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，DAC為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，Hyper link是連接線，F(xiàn)MC為連接器，SRIO4×/1×為高速接口，10/100/1000Ethernet為以太網(wǎng)線。

圖2中1和2是兩臺(tái)紅外攝像機(jī)，分別安裝在系統(tǒng)的兩側(cè)。

圖2中3是DSP處理板。DSP接收到圖像之后對(duì)圖像做一系列的算法處理，最后將處理好的結(jié)果再傳輸給FPGA。

圖2中4是電源模塊。負(fù)責(zé)系統(tǒng)各部分不同電壓的供電。

圖2中5是總的電源開關(guān)。位于系統(tǒng)一側(cè)。

圖2中6是顯示器，其通過(guò)VGA與FPGA相連。

圖2中7是FPGA芯片，用于圖像信息的采集傳輸以及處理后圖像的輸出。

圖2中8是設(shè)備外殼。

圖3中4是內(nèi)存模塊。

圖3中5是仿真器。

圖3中6是為FPGA配置數(shù)據(jù)的開關(guān)。

圖3中7是DDR3存儲(chǔ)器。

圖3中8是DSP處理芯片。

圖像信號(hào)獲取裝置主要由紅外相機(jī)構(gòu)成。紅外相機(jī)型號(hào)是FLIR TAU2 640，它的探測(cè)器件是非制冷氧化釩長(zhǎng)波紅外焦平面陣列，分辨率為，像元的尺寸為17。所用鏡頭為50mm的定焦紅外鏡頭，可以通過(guò)改變鏡頭到焦平面的距離，實(shí)現(xiàn)在不同距離下的聚焦。兩個(gè)相機(jī)和鏡頭的型號(hào)是完全相同的，為了在測(cè)距算法上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化，常用化，兩個(gè)紅外相機(jī)被固定在金屬框架中，并且在安裝時(shí)盡量使兩相機(jī)平行安裝以滿足光軸平行的理想狀態(tài)，兩相機(jī)的距離為43.4cm。

信號(hào)處理裝置主要由通過(guò)高速接口連接的DSP處理板和FPGA處理板構(gòu)成。圖像的處理過(guò)程是先由前端的兩個(gè)紅外相機(jī)采集圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)PAL制模擬視頻接口傳給FPGA后，再通過(guò)高速接口將圖像對(duì)傳給DSP，標(biāo)定兩幅圖像，然后將圖像對(duì)傳給CORE1和CORE4進(jìn)行顯著區(qū)域的提取，僅將幾個(gè)顯著區(qū)域的點(diǎn)數(shù)據(jù)傳給CORE2、CORE5，進(jìn)行閾值分割去除小面積后得到目標(biāo)，傳給CORE3、CORE6進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)，得到角點(diǎn)集的坐標(biāo)集后傳給CORE7，對(duì)角點(diǎn)進(jìn)行匹配，最后得到各目標(biāo)視差值，再計(jì)算出距離信息。

顯示裝置主要由顯示屏和3D眼鏡構(gòu)成。為了便于觀察，設(shè)定了一個(gè)距離與顏色的對(duì)應(yīng)表，然后根據(jù)計(jì)算的距離信息分別給各個(gè)目標(biāo)賦予相應(yīng)的顏色，最后將這個(gè)彩色圖像通過(guò)高速接口傳給FPGA，通過(guò)VGA接口傳輸?shù)斤@示屏顯示出來(lái)。同時(shí)，為了增加駕駛過(guò)程中對(duì)于距離等信息的精確感知和判斷，在顯示過(guò)程中增加了一個(gè)3D眼鏡用于立體成像顯示，接口是FPGA上的模擬輸出。