本發明專利技術公開了一種基于DSP的車載實時運動目標檢測系統及其方法。本發明專利技術能夠實時的對開放式公路上的路況進行檢測，當出現指定目標時發出報警。本發明專利技術使用電荷耦合元件CCD攝像頭采集模擬視頻信號，用解碼芯片數字化，再利用直接內存存取DMA技術將數字圖像數據傳輸到擴展存儲器的Ping-Pong?Buffer中進行暫存；數字信號處理器DSP根據圖像計數值，從擴展存儲器中讀取一幀圖像，使用機器學習分類算法進行分類，當有連續3幀圖像被分類為有目標時，發出聲光報警，提醒駕駛人員注意。本發明專利技術造價低廉，體積小重量輕，實時性強，尤其適合于車載系統對于開放式公路上的運動目標進行實時檢測和報警。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于圖像處理
，更進一步涉及數字信號DSP處理
中基于DSP的車載實時運動目標檢測系統及其方法。本專利技術利用數字信號DSP處理器和運動目標檢測系統及其方法，可以實現在開放式公路上對汽車前方的運動目標進行實時檢測和報m目O
技術介紹
目前汽車交通日益發達，而開放式公路條件復雜，經常有人和動物穿越，因此保證汽車安全駕駛具有重要意義。一般在汽車上安裝成像設備，對汽車前方路況視頻進行實時檢測。這種方法需要利用目標檢測技術。上海交通大學提出的專利申請“紅外目標檢測跟蹤與識別系統”(專利申請號200310109070. 2，授權號CN1546993A)公開了一種目標檢測跟蹤與識別系統。該系統包括紅外成像、紅外圖像接收、紅外圖像處理以及圖像與結果顯示四部分，通過紅外成像儀成像，經過接收部分送到雙數字信號處理器DSP板卡系統，對紅外圖像進行目標檢測跟蹤和識別，處理結果以及原始圖像數據通過主機的總線送到顯示器上顯示。但是，該專利申請仍然存在的不足是第一，紅外成像儀價格高昂，不利于實際應用；第二，主機和顯示器體積重量較大，不利于應用到車載系統中；第三，識別時間較長，實時性差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述已有技術的不足，提出了一種基于DSP的車載實時運動目標檢測系統及其方法，通過使用普通電荷耦合元件CCD攝像頭，采集車輛前方路況視頻，使用數字信號處理器DSP對視頻進行分析，實時對汽車前方的指定運動目標進行檢測和報警，同時系統輕便，造價低廉，能滿足車載實際應用。通過使用該系統，能保障開放式公路上汽車的駕駛安全。本專利技術的系統包括視頻采集解碼模塊、數字信號處理器DSP模塊、擴展存儲模塊和聲光報警模塊；視頻采集解碼模塊與數字信號處理器DSP模塊的并行外設總線PPI接口連接，擴展存儲模塊與數字信號處理器DSP模塊的擴展總線接口單元EBIU連接，聲光報警模塊與數字信號處理器DSP模塊的通用輸入輸出GPIO接口連接；其中所述的視頻采集解碼模塊，包括電荷耦合元件CCD攝像頭和解碼芯片，用于實時視頻圖像的采集和數字化；所述的數字信號處理器DSP模塊，具有直接內存存取DMA功能，用于執行檢測算法對圖像進行檢測，分析其中是否有指定目標；所述的擴展存儲模塊，包括同步動態隨機存儲器SDRAM，用于暫存采集到的圖像數據，以及存儲要識別目標的特征訓練集；所述的聲光報警模塊，用于發出聲音和光信號報警。本專利技術方法的具體步驟如下⑴獲取視頻Ia)電荷耦合元件CCD攝像頭采集汽車前方的模擬視頻信號；Ib)視頻采集解碼模塊中的解碼芯片，將模擬視頻信號轉化為數字圖像數據后，再將每一幀數字圖像數據發送給數字信號處理器DSP模塊；(2)傳輸圖像數據2a)數字信號處理器DSP模塊，將直接內存存取DMA設置為PPI至EBIU通道，基于描述符的二維模式；2b)數字信號處理器DSP模塊通過并行外設總線PPI接口接收視頻采集解碼模塊發送的數字圖像數據；2c)直接內存存取DMA自動將數字圖像數據，從并行外設總線PPI接口傳輸到擴展總線接口單元EBIU ；(3)暫存圖像數據3a)擴展存儲模塊將同步動態隨機存儲器SDRAM，按照每幀圖像所占用的存儲空間大小，劃分出可容納兩巾貞圖像的存儲區域，作為Ping-Pong Buffer區域；3b)同步動態隨機存儲器SDRAM，從數字信號處理器DSP模塊的擴展總線接口單元EBIU，接收數字圖像數據；3c)同步動態隨機存儲器SDRAM，將接收到的數字圖像數據按照奇偶幀順序，循環存入Ping-Pong Buffer區域中，每存入一幀，向數字信號處理器DSP發送一個信號；(4)計數值初始化數字信號處理器DSP分別將圖像計數值i和連續目標計數值k設置為O ;(5)讀取一幀圖像5a)當數字信號處理器DSP接收到同步動態隨機存儲器SDRAM發來的信號時，圖像計數值i加I ;5b)若圖像計數值i = 3，轉入執行步驟5a)，否則，轉入執行步驟5c)；5c)數字信號處理器DSP，從擴展存儲模塊讀取剛存入的一幀圖像數據；(6)圖像分類數字信號處理器DSP，使用機器學習分類算法，對所讀取的一幀圖像進行分類；(7)圖像是否有目標若該幀圖像被分類為無目標類，轉入執行步驟⑷；否則，轉入執行步驟⑶；(8)是否報警連續目標計數值k加I ;若k = 3，轉入執行步驟(9)，否則，圖像計數值i = 2，轉入執行步驟(5)；(9)發出報警數字信號處理器DSP向聲光報警模塊發出報警信號，聲光報警模塊發出鳴響聲和高亮閃爍燈光。本專利技術與現有技術相比具有以下優點第一，由于本專利技術系統中使用電荷耦合元件CCD攝像頭采集視頻，克服了現有技術使用紅外成像儀造價高的缺點，使得本專利技術的系統造價低廉，有利于實際應用。第二，由于本專利技術系統中使用數字信號處理器DSP執行目標檢測，使用聲光報警模塊進行報警，克服了現有技術中系統體積重量大的缺點，使得本專利技術輕便靈活，有利于車載應用。第三，由于本專利技術的方法采用機器學習算法、直接內存存取DMA技術和Ping-PongBuffer結構，克服了原有技術中算法步驟復雜，檢測時間長的缺點，使得本專利技術檢測時間快、實時性強，具有良好的實際應用價值。附圖說明圖1為本專利技術系統的方框圖；圖2為本專利技術方法的流程圖。具體實施例方式下面結合圖1對本專利技術系統做進一步的描述。本專利技術的系統包括視頻采集解碼模塊、數字信號處理器DSP模塊、擴展存儲模塊和聲光報警模塊。視頻采集解碼模塊，由電荷耦合元件CXD和解碼芯片組成，電荷耦合元件CXD的分辨率可以根據實際需要進行選擇，負責采集汽車前方路況視頻模擬信號，解碼芯片負責將模擬視頻信號數字化為數字圖像數據后，再將每一幀數字圖像數據發送給數字信號處理器DSP模塊。數字信號處理器DSP模塊，包含并行外設總線PPI接口、擴展總線接口單元EBIU和通用輸入輸出GPIO接口。其中并行外設總線PPI接口與視頻采集解碼模塊連接，擴展總線接口單元EBIU與擴展存儲模塊連接，通用輸入輸出GPIO接口與聲光報警模塊連接。數字信號處理器DSP模塊負責傳輸數字圖像數據、執行圖像分類算法以及控制聲光報警。擴展存儲模塊，包含同步動態隨機存儲器SDRAM和擴展接口，負責暫存視頻采集解碼模塊獲取的數字圖像數據，以及存儲要識別目標的特征訓練集。聲光報警模塊，包含聲音報警和光報警兩部分，負責發出聲音鳴響報警和光亮閃爍報警，提醒駕駛人員注意汽車前方出現的目標。下面結合圖2對本專利技術方法做進一步的描述。步驟1.獲取視頻當系統啟動后，視頻采集解碼模塊中的電荷耦合元件CCD開始采集模擬視頻信號，并將信號送入解碼芯片，由解碼芯片將模擬視頻信號轉化為符合國際電信組織ITU-656格式的數字圖像數據。步驟2.傳輸圖像數據數字信號處理器DSP模塊，首先將直接內存存取DMA設置為PPI至EBIU通道，基于描述符的二維模式；當數字信號處理器DSP模塊接收到視頻采集解碼模塊的數字圖像數據后，直接內存存取DMA自動將數字圖像數據，從并行外設總線PPI接口傳輸到擴展總線接口單元EBIU。步驟3.暫存圖像數據擴展存儲模塊將同步動態隨機存儲器SDRAM，按照每幀圖像所占用的存儲空間大小，劃分出可容納兩巾貞圖像的存儲區域，作為Ping-Pong Buffer區域；同步動態隨機存儲器S本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于DSP的車載實時運動目標檢測系統，包括視頻采集解碼模塊、數字信號處理器DSP模塊、擴展存儲模塊和聲光報警模塊；視頻采集解碼模塊與數字信號處理器DSP模塊的并行外設總線PPI接口連接，擴展存儲模塊與數字信號處理器DSP模塊的擴展總線接口單元EBIU連接，聲光報警模塊與數字信號處理器DSP模塊的通用輸入輸出GPIO接口連接；其中：所述的視頻采集解碼模塊，包括電荷耦合元件CCD攝像頭和解碼芯片，用于實時視頻圖像的采集和數字化；所述的數字信號處理器DSP模塊，具有直接內存存取DMA功能，用于執行檢測算法對圖像進行檢測，分析其中是否有指定目標；所述的擴展存儲模塊，包括同步動態隨機存儲器SDRAM，用于暫存采集到的圖像數據，以及存儲要識別目標的特征訓練集；所述的聲光報警模塊，用于發出聲音和光信號報警。
【技術特征摘要】
1.一種基于DSP的車載實時運動目標檢測系統，包括視頻采集解碼模塊、數字信號處理器DSP模塊、擴展存儲模塊和聲光報警模塊；視頻采集解碼模塊與數字信號處理器DSP模塊的并行外設總線PPI接口連接，擴展存儲模塊與數字信號處理器DSP模塊的擴展總線接口單元EBIU連接，聲光報警模塊與數字信號處理器DSP模塊的通用輸入輸出GPIO接口連接；其中: 所述的視頻采集解碼模塊，包括電荷耦合元件CCD攝像頭和解碼芯片，用于實時視頻圖像的采集和數字化； 所述的數字信號處理器DSP模塊，具有直接內存存取DMA功能，用于執行檢測算法對圖像進行檢測，分析其中是否有指定目標； 所述的擴展存儲模塊，包括同步動態隨機存儲器SDRAM，用于暫存采集到的圖像數據，以及存儲要識別目標的特征訓練集； 所述的聲光報警模塊，用于發出聲音和光信號報警。2.一種基于DSP的車載實時運動目標檢測方法，其具體步驟如下: (1)獲取視頻 1a)電荷耦合元件CCD攝像頭采集汽車前方的模擬視頻信號； 1b)視頻采集解碼模塊中的解碼芯片，將模擬視頻信號轉化為數字圖像數據后，再將每一幀數字圖像數據發送給數字信號處理器DSP模塊； (2)傳輸圖像數據 2a)數字信號處理器DSP模塊，將直接內存存取DMA設置為PPI至EBIU通道，基于描述符的二維模式； 2b)數字信號處理器DSP模塊通過并行外設總線PPI接口接收視頻采集解碼模塊發送的數字圖像數據； 2c)直接內存存取DMA自動將數字圖像數據，從并行外設總線PPI接口傳輸到擴展總線接口單元EBIU ； (3)暫存圖像數據 3a)擴展存儲模塊將同步動態隨機存儲器SDRAM，按照每幀圖像所占用的存儲空間大小，劃分出可容納兩巾貞圖像的存儲區域，作為Ping-PongBuffer區域； 3b)同步動態隨機存儲器SDRAM，從數字信號處理器DSP模塊的擴展總線接口單元EBIU，接收數字圖像數據； 3c)同步動態隨機存儲器SDRAM，將接收到的數字圖像數據按照奇...
【專利技術屬性】
技術研發人員：侯彪，李博學，趙睿，焦李成，馬文萍，馬晶晶，張向榮，王爽，
申請(專利權)人：西安電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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