基于DSP的汽车视觉防撞系统研究

论文摘要

随着成像技术的不断进步以及电子技术的快速发展,研究以汽车视觉为核心的汽车自动防撞系统越来越受到广大技术工作者与工程研究人员的重视。由于嵌入式设备在成本、实用性、可靠性等方面颇有优势,再加上数字信号处理器与处理技术在信号处理方面具有显著的特点,使得发展以DSP嵌入式技术为核心的汽车视觉技术成为近些年来研究的热点。本文首先分析了当今世界交通事故频繁发生的原因,以及针对这些原因可以采取的措施,从而引出了研究汽车视觉系统的必要性。接下来描述的是为了完成此系统所要实现的具体功能而设计的以TI公司DSP为核心处理器构建的系统总体方案。汽车视觉系统硬件平台是以实用性为目的而搭建,以Davinci系列数字多媒体处理器TMS320DM6437为核心处理器,充分运用其在处理速度、内部结构以及外设接口上的优势,扩展视觉系统所需的外围设备,完成最小系统硬件电路设计,并合理利用软件资源为视频子系统VPSS设计开发驱动。然后利用DSP实时操作系统DSP/BIOS的特殊功能,采用多线程技术将视觉系统功能模块的软件实现独立封装,使系统的软件开发层次结构更加清晰、开发工作分配得更为合理。此外,视觉系统在实现视频图像处理功能的同时,还添加了与其它微控制器CAN总线通信的模块设计,使本系统在通过视频处理分析得出相关信息时能够及时与控制模块完成通信,实现汽车自动防撞的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 国内外汽车自动防撞研究现状
• 1.3 课题的主要研究内容
• 第2章 系统总体设计方案
• 2.1 汽车防撞系统总体构成
• 2.2 数字信号处理器DSP
• 2.3 视频信号概述
• 2.3.1 视频原理
• 2.3.2 视频数据格式
• 2.4 系统方案确定
• 2.4.1 系统硬件结构
• 2.4.2 系统工作原理
• 2.5 本章小结
• 第3章 芯片选型与硬件电路设计
• 3.1 DSP主处理器选择
• 3.1.1 DSP芯片选择原则
• 3.1.2 TMS320DM6437结构概述
• 3.2 外围设备模块电路设计
• 3.2.1 视频输入模块电路
• 3.2.2 视频输出模块电路
• 3.2.3 外部存储器模块电路
• 3.2.4 CAN总线通信模块电路
• 3.2.5 电源与监控模块电路
• 3.2.6 时钟模块电路
• 3.2.7 系统硬件平台实物图
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于DSP视频接口驱动开发
• 4.1 CCS开发环境以及DSP/BIOS简介
• 4.1.1 CCS概述
• 4.1.2 DSP/BIOS概述
• 4.1.3 程序运行机制
• 4.2 基于DSP/BIOS的设备驱动模型
• 4.2.1 DSP/BIOS驱动开发包DDK概述
• 4.2.2 设备驱动模型建立
• 4.3 视频设备驱动开发
• 4.3.1 视频接口类驱动开发
• 4.3.2 视频接口IOM微型驱动开发
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统软件功能实现
• 5.1 系统功能实现流程
• 5.2 DM6437启动以及初始化
• 5.2.1 启动模式设置以及系统引导
• 5.2.2 系统设备初始化
• 5.2.3 存储空间管理
• 5.3 功能模块功能实现
• 5.3.1 多线程概述
• 5.3.2 视频采集与显示线程
• 5.3.3 图像处理线程
• 5.3.4 CAN总线通信线程
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文主要工作
• 6.2 进一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文与参加的科研项目