專利名稱：一種dsp嵌入式視覺傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)器人領(lǐng)域中的DSP嵌入式視覺傳感器裝置，且更明確的 說，涉及一種用于獲取機(jī)器人視覺信息，對圖像進(jìn)行本地處理以避免大數(shù)據(jù)量的圖像傳輸， 并具有多種外圍端口的一種小型低功耗高性能裝置。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)器人視覺是機(jī)器人研究的重要研究領(lǐng)域。傳統(tǒng)的機(jī)器人視覺系統(tǒng)大多是 基于PC構(gòu)架的，基于PC架構(gòu)的圖像處理系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其通用性、可擴(kuò)充性上。但 是，這種視覺系統(tǒng)價格昂貴，軟件需要定制，其開發(fā)工作復(fù)雜，開發(fā)周期長，而且受工作環(huán)境 限制，移動性能較差。在移動機(jī)器人平臺上，視覺系統(tǒng)要求有更高的靈活性，需要更小的體 積和更低的功耗?，F(xiàn)在移動機(jī)器人平臺上采用的視覺系統(tǒng)多是基于PC104構(gòu)架的。圖像數(shù) 據(jù)需要通過高速通道傳輸?shù)絻?nèi)存單元，執(zhí)行結(jié)果也需要通過外圍運動控制卡輸出，整個數(shù) 據(jù)傳輸通道比較耗時，而且處理器只有一個，難以通過并行處理來提高機(jī)器人響應(yīng)速度。另 外，PC104計算機(jī)運行的是功能復(fù)雜的Windows操作系統(tǒng)，較多的系統(tǒng)資源消耗在系統(tǒng)服務(wù) 中，從而影響控制系統(tǒng)的整體計算性能，而且其較大的體積和重量對移動平臺而言也是一 個缺陷負(fù)擔(dān)。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本實用新型的主要目的在于提供一種基于DSP 的體積小、功耗低、計算能力強(qiáng)的嵌入式機(jī)器人視覺傳感器。一種DSP嵌入式視覺傳感器，該裝置包括計算處理部件，負(fù)責(zé)圖像采集、圖像的實時處理和控制決策運算；通訊部件，負(fù)責(zé)圖像的輸入解碼、輸出編碼、與外部運動控制器通訊和輸出最后 的決策控制信號；計算處理部件與通訊部件通過總線插槽相連；計算處理部件包括動態(tài)存儲器、靜態(tài)存儲器、DSP處理器；DSP處理器的數(shù)據(jù)總線 和地址總線與動態(tài)存儲器和靜態(tài)存儲器相連，DSP處理器通過指定的地址訪問動態(tài)數(shù)據(jù)和 靜態(tài)數(shù)據(jù)；通訊部件包括攝像頭輸入端口、視頻解碼芯片、視頻編碼芯片、視頻編碼芯片、 視頻輸出端口、以太網(wǎng)控制器、以太網(wǎng)端口、通用異步收發(fā)器、RS232收發(fā)器、RS232端口、 RS485端口、數(shù)字量IO端口、HPI端口、DA轉(zhuǎn)換芯片、模擬量輸出端口 ；攝像頭端口與攝像頭相連，用于采集外部攝像頭的模擬圖像；視頻解碼芯片分別與攝像頭端口和DSP處理器的視頻輸入端口相連，用于接收攝 像頭端口的模擬圖像并對其進(jìn)行解碼，生成數(shù)字圖像并輸出到DSP處理器；視頻編碼芯片與DSP處理器的視頻輸出端口相連，用于接收DSP處理器的數(shù)字圖 像并對其進(jìn)行編碼，將數(shù)字圖像編碼轉(zhuǎn)換成模擬圖像并輸出；[0013]視頻輸出端口與視頻編碼芯片相連，用于接收并輸出視頻編碼芯片的模擬圖像；以太網(wǎng)物理層收發(fā)器與DSP處理器的以太網(wǎng)端口相連，用于實現(xiàn)DSP處理器與以 太網(wǎng)之間通信數(shù)據(jù)的物理層協(xié)議封裝；以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)電纜相連，用于從以太網(wǎng)中接收數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)到以太 網(wǎng)；通用異步收發(fā)器的控制器與DSP處理器的數(shù)據(jù)總線和地址總線相連，用于實現(xiàn) DSP處理器的并行數(shù)據(jù)與通用異步收發(fā)器的串行通信數(shù)據(jù)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；RS232收發(fā)器與通用異步收發(fā)器相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā)器串行通信數(shù)據(jù)與 RS232通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS232端口是用于物理連接到外部RS232通信端口 ；RS485收發(fā)器與通用異步收發(fā)器相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā)器串行通信數(shù)據(jù)與 RS485通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS485端口是用于連接到外部RS485通信端口的物理連接；數(shù)字量IO與DSP處理器的數(shù)字量IO端口相連，用于接收和發(fā)送數(shù)字量信號；主機(jī)端口 HPI端口與DSP處理器的HPI端口相連，用于接收和發(fā)送HPI數(shù)據(jù)；DA轉(zhuǎn)換芯片和DSP處理器的I2C端口相連，用于把DSP處理器通過I2C總線發(fā)送 的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，或者把DA轉(zhuǎn)換芯片2E轉(zhuǎn)換的數(shù)字量結(jié)果傳輸給DSP處理器的I2C 端□；模擬量輸出端口與DA轉(zhuǎn)換芯片相連，把DA轉(zhuǎn)換的結(jié)果以模擬量的形式輸出。DSP處理器具有視頻輸入端口、視頻輸出端口、以太網(wǎng)端口、數(shù)據(jù)總線和地址總線、 I2C端口、數(shù)字量IO端口及HPI端口，其中DSP處理器的視頻輸入端口與通訊部件的視頻解碼芯片相連，接收視頻解碼芯片 解碼的數(shù)字圖像；DSP處理器的視頻輸出端口與通訊部件的視頻編碼芯片相連，發(fā)送數(shù)字圖像到視 頻編碼芯片；DSP處理器的以太網(wǎng)端口與通訊部件的以太網(wǎng)控制器相連，通過以太網(wǎng)控制器傳 送或者接收數(shù)據(jù)；DSP處理器的數(shù)據(jù)總線和地址總線與通訊部件的通用異步收發(fā)器相連，通過通用 異步收發(fā)器接收或者發(fā)送串口數(shù)據(jù)；DSP處理器的數(shù)字量IO端口與數(shù)字量IO端口相連，接收和發(fā)送數(shù)字量信號；DSP處理器的HPI端口與HPI端口相連，接收和發(fā)送HPI數(shù)據(jù)；DSP處理器的I2C端口與DA轉(zhuǎn)換芯片相連，把數(shù)據(jù)輸出到DA轉(zhuǎn)換芯片以轉(zhuǎn)換成模 擬量輸出。本實用新型的有益效果是開發(fā)了一個集成度高、結(jié)構(gòu)靈活、圖像處理軟件功能豐 富的視覺傳感器，通過集成的微處理器和微系統(tǒng)內(nèi)核減少數(shù)據(jù)傳輸，分擔(dān)機(jī)器人主處理器 的計算負(fù)擔(dān)，在保證視覺信息處理性能的同時減小系統(tǒng)的體積，增加系統(tǒng)平臺的移動能力。 本發(fā)明主要基于焊接機(jī)器人平臺的基本應(yīng)用需求來設(shè)計和實現(xiàn)，在設(shè)計過程中充分考慮了 結(jié)構(gòu)的靈活性，以便向其他的應(yīng)用平臺上移植。本實用新型可用于圖像監(jiān)控系統(tǒng)和視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，DSP嵌入式視覺傳感器配置了大容量的存儲器，利用高速的專用DSP圖像處理器，可以在本地實現(xiàn)圖像處理算法和決策 算法，并直接輸出控制結(jié)果，避免了大數(shù)據(jù)量數(shù)字圖像傳輸所需要的高速數(shù)據(jù)通道，其小巧 的體積和豐富的端口提高了機(jī)器人系統(tǒng)的移動性能和擴(kuò)展能力。

圖1為本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器的硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器用于實時圖像監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖3為本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器用于圖像的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的示意圖；圖4為本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器與ARM控制器組成機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng) 的實例示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本實用新型嵌入式機(jī)器人視覺傳感器的硬件結(jié)構(gòu)示意圖，包括計算處理部件1和通訊部件2，兩個部件通過總線插槽相連。計算處理部件1，它 負(fù)責(zé)圖像的實時處理和控制決策運算；通訊部件2，它負(fù)責(zé)圖像的輸入解碼、輸出編碼、跟 外部運動控制器進(jìn)行通訊以及輸出最后的決策控制信號。本實用新型最大限度的把視覺算法集成在DSP嵌入式視覺傳感器本地執(zhí)行，減 少數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)通訊的時間消耗，并且分擔(dān)機(jī)器人主處理器的計算負(fù)擔(dān)，提高機(jī)器人整 體的系統(tǒng)響應(yīng)速度。其硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。通過采用專用的高速視頻圖像DSP處理 器和大容量的內(nèi)存配置，解決計算資源不足的問題；采用疊加式的硬件構(gòu)架使得系統(tǒng)具有 良好的可擴(kuò)展性，DSP嵌入式視覺傳感器可以通過疊加擴(kuò)展板卡添加各種形式的外圍端口 ； 移植了完整的微內(nèi)核操作系統(tǒng)，DSP嵌入式視覺傳感器可以脫離上位機(jī)獨立運行，同時其豐 富的通訊端口使得系統(tǒng)也可以和其他計算平臺如ARM、單片機(jī)、PC機(jī)、PC104平臺等進(jìn)行協(xié) 調(diào)工作，具有很高的靈活性；專用的軟件開發(fā)工具，可以利用大量的第三方算法軟件庫，減 少算法開發(fā)的周期，開發(fā)工具針對DSP專用處理器的指令優(yōu)化提高了算法的執(zhí)行速度。所述計算處理部件1包括動態(tài)存儲器11、靜態(tài)存儲器12、DSP處理器13，DSP處 理器13的數(shù)據(jù)總線和地址總線與動態(tài)存儲器11和靜態(tài)存儲器12相連，DSP處理器通過指 定的地址訪問動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。DSP處理器13采用圖像/視頻DSP處理器，DSP處理器13具有視頻輸入端口、視 頻輸出端口、以太網(wǎng)端口、數(shù)據(jù)總線和地址總線、I2C端口、數(shù)字量IO端口及HPI端口，其中 計算處理部件1的DSP處理器13的視頻輸入端口與通訊部件2的視頻解碼芯片22相連， 接收視頻解碼芯片22解碼的數(shù)字圖像；計算處理部件1的DSP處理器13的視頻輸出端口 與通訊部件2的視頻編碼芯片23相連，發(fā)送數(shù)字圖像到視頻編碼芯片23 ；計算處理部件1 的DSP處理器13的以太網(wǎng)端口與通訊部件2的以太見網(wǎng)物理層收發(fā)器25相連，通過它傳 送或者接收數(shù)據(jù)；計算處理部件1的DSP處理器13的數(shù)據(jù)總線和地址總線與通訊部件2的 通用異步收發(fā)器27相連，通過通用異步收發(fā)器27接收或者發(fā)送串口數(shù)據(jù)；計算處理部件1 的DSP處理器13的數(shù)字量IO端口與數(shù)字量IO端口四相連，接收和發(fā)送數(shù)字量信號；計算 處理部件1的DSP處理器13的HPI端口與HPI端口 2A相連，接收和發(fā)送HPI數(shù)據(jù)；計算處 理部件1的DSP處理器13的I2C端口與DA轉(zhuǎn)換芯片2B相連，把數(shù)據(jù)輸出到DA轉(zhuǎn)換芯片2C以轉(zhuǎn)換成模擬量輸出。所述的動態(tài)存儲器11存儲量為32M字節(jié)，由兩片IM X 32-bit X 4-BANK的動 態(tài)存儲芯片M48LC4M32B2串聯(lián)組成；所述的靜態(tài)存儲器12采用IM X 8位的靜態(tài)存儲芯 片AiC9LV081B，大容量的存儲器配置保證了可以同時處理多幅數(shù)字圖像，也可存儲復(fù)雜的 代碼量大的程序。所述的DSP處理器13使用TI的浮點型專用圖像/視頻數(shù)字信號處理 器TMS320DM642，TMS320DM642是一款高性能數(shù)字多媒體處理器，工作頻率達(dá)600MHz，運算 能力非常強(qiáng)大。此外，TMS320DM642支持的外圍設(shè)備非常豐富。所述的DSP處理器13使用 TI公司的DSP/BI0S實時內(nèi)核，它包括一個小的實時軟件庫、一套使用實時庫的API、一個易 于使用的配置和分析工具。DSP/BI0S實時內(nèi)核具有所有嵌入式操作系統(tǒng)具備的內(nèi)存管理、 中斷管理和多任務(wù)調(diào)度功能，可以簡單地實現(xiàn)內(nèi)核對象的分配和使用，對DSP處理器13的 片內(nèi)資源調(diào)試及其方便，同時具有強(qiáng)大的實時調(diào)試功能。這個微內(nèi)核是部件化的，只有使用 到的部件被編譯到應(yīng)用程序中，不像Windows操作系統(tǒng)那樣無法避免不需要的系統(tǒng)服務(wù)開 銷。通訊部件2包括攝像頭輸入端口 21、視頻解碼芯片22、視頻編碼芯片23、視頻輸 出端口 24、以太網(wǎng)物理層收發(fā)器25、以太網(wǎng)端口 26、通用異步收發(fā)器27、RS232收發(fā)器28、 RS232 端口 29、RS485 收發(fā)器 2A、RS485 端口 2B、數(shù)字量 IO 端口 2C、HPI 端口 2D、DA 轉(zhuǎn)換芯 片2E、模擬量輸出端口 2F，其中攝像頭端口 21與攝像頭相連，用于采集外部攝像頭的模擬圖像；視頻解碼芯片22 分別與攝像頭端口 21和DSP處理器13的視頻輸入端口相連，用于接收攝像頭端口 21的模 擬圖像并對其進(jìn)行解碼，生成數(shù)字圖像并輸出到DSP處理器13 ；視頻編碼芯片23與DSP處 理器13的視頻輸出端口相連，用于接收DSP處理器13的數(shù)字圖像并對其進(jìn)行編碼，將數(shù)字 圖像編碼轉(zhuǎn)換成模擬圖像并輸出；視頻輸出端口對與視頻編碼芯片23相連，用于接收并輸 出視頻編碼芯片23的模擬圖像；以太網(wǎng)物理層收發(fā)器25與DSP處理器13的以太網(wǎng)端口相 連，用于實現(xiàn)DSP處理器13與以太網(wǎng)之間通信數(shù)據(jù)的物理層協(xié)議封裝；以太網(wǎng)端口沈與 以太網(wǎng)電纜相連，用于從以太網(wǎng)中接收數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)；通過異步收發(fā)器27與 DSP處理器13相連，用于實現(xiàn)DSP處理器13的并行數(shù)據(jù)與通用異步收發(fā)器的串行通信數(shù)據(jù) 之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；RS232收發(fā)器觀與通用異步收發(fā)器27相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā)器 串行通信數(shù)據(jù)與RS232通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS232端口四是用于連接到外部RS232 通信端口的物理連接；RS485收發(fā)器2A與通用異步收發(fā)器27相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā) 器串行通信數(shù)據(jù)與RS485通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS485端口 2B是用于物理連接到外部 RS485通信端口 ；數(shù)字量IO端口 2C與DSP處理器13的數(shù)字量IO端口相連，用于接收和發(fā) 送數(shù)字量信號；主機(jī)端口 HPI端口 2D與DSP處理器13的HPI端口相連，用于接收和發(fā)送 HPI數(shù)據(jù)；DA轉(zhuǎn)換芯片2E與DSP處理器13的I2C端口相連，用于把DSP處理器13通過I2C 總線發(fā)送的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，或者把DA轉(zhuǎn)換芯片2E轉(zhuǎn)換的數(shù)字量結(jié)果傳輸給DSP處 理器13的I2C端口 ；模擬量輸出端口 2F與DA轉(zhuǎn)換芯片2E相連，把DA轉(zhuǎn)換的結(jié)果以模擬 量的形式輸出。攝像頭端口 21采用BNC連接端子，視頻解碼芯片22采用超低功耗視頻解碼芯 片TVP5150AM1，視頻編碼芯片23采用SAA7121視頻編碼芯片。視頻輸出端口 M采用S端 子。DSP嵌入式視覺傳感器通過多個超低功耗視頻解碼芯片22，可以把多個攝像頭的NTSC/PAL/SECAM制式的視頻信號轉(zhuǎn)換成8位ITU-R BT。656格式的數(shù)字視頻信號。通過視頻編碼 芯片23可以把數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換巖層模擬視頻通過視頻輸出端口 M輸出。以太見網(wǎng)物理層收 發(fā)器27采用DM9161E芯片，以太網(wǎng)端口沈為RJ45端子，通用異步收發(fā)器27采用雙端口通 用異步收發(fā)器TL16C752B，RS232收發(fā)器28采用ADM3202，RS485收發(fā)器2A采用ADM3077E， RS232端口四和RS485端口 2B皆為4芯的接插件，數(shù)字量IO端口 2C為一個20芯的接插 片，HPI端口 2D為一個40芯的接插件，DA轉(zhuǎn)換芯片2E采用串行模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD5622，模 擬量輸出端口 2F為一個4芯的接插件。如圖2為本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器用于實時圖像監(jiān)控系統(tǒng)的實例示意 圖，下面請同時參閱圖1和圖2，其中攝像頭31與本實用新型DSP視覺傳感器32的攝像 頭端口 21相連，電視機(jī)或者計算機(jī)33與本實用新型嵌入式DSP視覺傳感器32的視頻輸出 端口 M相連。DSP嵌入式視覺傳感器32把攝像頭31采集的模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，并 進(jìn)行必要的處理，然后把數(shù)字圖像編碼成模擬圖像，通過視頻輸出端口把圖像輸出到電視 機(jī)或計算機(jī)33，從而實現(xiàn)實時圖像監(jiān)控。如圖3本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器應(yīng)用于圖像的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實例示 意圖，下面參照圖1和圖3，其中攝像頭31與本實用新型嵌入式DSP視覺傳感器32的攝 像頭端口 21相連，嵌入式DSP視覺傳感器32通過其以太網(wǎng)端口沈接入以太網(wǎng)43，遠(yuǎn)程終 端44也接入以太網(wǎng)43，并與顯示設(shè)備45相連。DSP嵌入式視覺傳感器32把攝像頭31采 集的模擬圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像后進(jìn)行圖像壓縮，然后把壓縮的圖像通過以太網(wǎng)43傳輸?shù)?遠(yuǎn)程終端44，遠(yuǎn)程終端44對圖像進(jìn)行解壓縮，并把還原的圖像傳輸給顯示設(shè)備45進(jìn)行顯 示，這就實現(xiàn)了圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控。如圖4本實用新型DSP嵌入式視覺傳感器與ARM控制器組成機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng) 的實例示意圖，下面請同時參照圖1和圖4，其中攝像頭31與嵌入式DSP視覺傳感器32的 視頻輸入端口 21相連，ATA硬盤53與嵌入式DSP視覺傳感器32的HPI端口 2D連接，嵌入 式DSP視覺傳感器32的RS232的端口四與ARM控制器55相連，非視覺傳感器M和運動 控制器56與ARM控制器55相連，運動控制器56與機(jī)器人運動部件57相連，遠(yuǎn)程控制中心 58與ARM控制器56通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。嵌入式DSP視覺傳感器32負(fù)責(zé)處理攝像頭31采 集到圖像數(shù)據(jù)，處理結(jié)果通過其RS232端口四傳送給ARM控制器55，同時把原始圖像數(shù)據(jù) 存儲到硬盤中以備后續(xù)的查詢和處理。ARM控制器負(fù)責(zé)收集非視覺傳感器M采集的環(huán)境信 息和嵌入式DSP視覺傳感器32得到的圖像處理結(jié)果，通過信息融合、定位導(dǎo)航和任務(wù)協(xié)調(diào) 后得到?jīng)Q策結(jié)果，把決策控制命令發(fā)送給運動控制器56，后者進(jìn)一步控制機(jī)器人的運動部 件57執(zhí)行相應(yīng)的動作。遠(yuǎn)程控制中心58可以通過無線網(wǎng)絡(luò)向ARM控制器55發(fā)布任務(wù)和 命令，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。本實用新型的DSP視覺傳感器的規(guī)格如下板卡尺寸100X100平方毫米；DSP處 理器TMS320642 ；中央處理器頻率600MHz ；動態(tài)存儲器32M字節(jié)；靜態(tài)存儲器1M字節(jié)； 外圍端口包括RS232/RS485，HPI, EMAC, AO以及DIO ；視頻輸入NTSC/PAL復(fù)合端子；視 頻輸出S端子；供電電源5V ；空載電流/工作電流240mA/280mA ；空載功耗/工作功耗 1. 2w/l. 4w0以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求1.一種DSP嵌入式視覺傳感器，其特征在于，該裝置包括 計算處理部件，負(fù)責(zé)圖像采集、圖像的實時處理和控制決策運算；通訊部件，負(fù)責(zé)圖像的輸入解碼、輸出編碼、與外部運動控制器通訊和輸出最后的決策 控制信號；計算處理部件與通訊部件通過總線插槽相連；計算處理部件包括動態(tài)存儲器、靜態(tài)存儲器、DSP處理器；DSP處理器的數(shù)據(jù)總線和地 址總線與動態(tài)存儲器和靜態(tài)存儲器相連，DSP處理器通過指定的地址訪問動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài) 數(shù)據(jù)；通訊部件包括攝像頭輸入端口、視頻解碼芯片、視頻編碼芯片、視頻編碼芯片、視頻輸 出端口、以太網(wǎng)控制器、以太網(wǎng)端口、通用異步收發(fā)器、RS232收發(fā)器、RS232端口、RS485端 口、數(shù)字量IO端口、HPI端口、DA轉(zhuǎn)換芯片、模擬量輸出端口 ； 攝像頭端口與攝像頭相連，用于采集外部攝像頭的模擬圖像；視頻解碼芯片分別與攝像頭端口和DSP處理器的視頻輸入端口相連，用于接收攝像頭 端口的模擬圖像并對其進(jìn)行解碼，生成數(shù)字圖像并輸出到DSP處理器；視頻編碼芯片與DSP處理器的視頻輸出端口相連，用于接收DSP處理器的數(shù)字圖像并 對其進(jìn)行編碼，將數(shù)字圖像編碼轉(zhuǎn)換成模擬圖像并輸出；視頻輸出端口與視頻編碼芯片相連，用于接收并輸出視頻編碼芯片的模擬圖像； 以太網(wǎng)物理層收發(fā)器與DSP處理器的以太網(wǎng)端口相連，用于實現(xiàn)DSP處理器與以太網(wǎng) 之間通信數(shù)據(jù)的物理層協(xié)議封裝；以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)電纜相連，用于從以太網(wǎng)中接收數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)； 通用異步收發(fā)器的控制器與DSP處理器的數(shù)據(jù)總線和地址總線相連，用于實現(xiàn)DSP處 理器的并行數(shù)據(jù)與通用異步收發(fā)器的串行通信數(shù)據(jù)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換；RS232收發(fā)器與通用異步收發(fā)器相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā)器串行通信數(shù)據(jù)與 RS232通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS232端口是用于物理連接到外部RS232通信端口 ；RS485收發(fā)器與通用異步收發(fā)器相連，用于實現(xiàn)通用異步收發(fā)器串行通信數(shù)據(jù)與 RS485通信數(shù)據(jù)之間的電平轉(zhuǎn)換；RS485端口是用于連接到外部RS485通信端口的物理連接； 數(shù)字量IO與DSP處理器的數(shù)字量IO端口相連，用于接收和發(fā)送數(shù)字量信號； 主機(jī)端口 HPI端口與DSP處理器的HPI端口相連，用于接收和發(fā)送HPI數(shù)據(jù)； DA轉(zhuǎn)換芯片和DSP處理器的1 端口相連，用于把DSP處理器通過1 總線發(fā)送的數(shù)字 量轉(zhuǎn)換成模擬量，或者把DA轉(zhuǎn)換芯片2E轉(zhuǎn)換的數(shù)字量結(jié)果傳輸給DSP處理器的1 端口 ； 模擬量輸出端口與DA轉(zhuǎn)換芯片相連，把DA轉(zhuǎn)換的結(jié)果以模擬量的形式輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DSP嵌入式視覺傳感器，其特征在于，所述DSP處理器具有視 頻輸入端口、視頻輸出端口、以太網(wǎng)端口、數(shù)據(jù)總線和地址總線、1 端口、數(shù)字量IO端口及 HPI端口，其中DSP處理器的視頻輸入端口與通訊部件的視頻解碼芯片相連，接收視頻解碼芯片解碼 的數(shù)字圖像；DSP處理器的視頻輸出端口與通訊部件的視頻編碼芯片相連，發(fā)送數(shù)字圖像到視頻編碼芯片；DSP處理器的以太網(wǎng)端口與通訊部件的以太網(wǎng)控制器相連，通過以太網(wǎng)控制器傳送或 者接收數(shù)據(jù)；DSP處理器的數(shù)據(jù)總線和地址總線與通訊部件的通用異步收發(fā)器相連，通過通用異步 收發(fā)器接收或者發(fā)送串口數(shù)據(jù)；DSP處理器的數(shù)字量IO端口與數(shù)字量IO端口相連，接收和發(fā)送數(shù)字量信號； DSP處理器的HPI端口與HPI端口相連，接收和發(fā)送HPI數(shù)據(jù)； DSP處理器的1 端口與DA轉(zhuǎn)換芯片相連，把數(shù)據(jù)輸出到DA轉(zhuǎn)換芯片以轉(zhuǎn)換成模擬量 輸出。
專利摘要本實用新型是一種DSP嵌入式視覺傳感器，由計算處理部件和通訊部件組成，兩個部件由獨立的板卡實現(xiàn)，通過總線插槽相連；計算處理部件包括專用于數(shù)字圖像處理的DSP處理器負(fù)責(zé)圖像的實時處理和控制決策運算；通訊部件負(fù)責(zé)圖像的輸入解碼、輸出編碼、和外部運動控制器進(jìn)行通訊以及輸出最后的決策控制信號。本實用新型的機(jī)器人視覺傳感器裝置可以用于圖像監(jiān)控系統(tǒng)和機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，是一種對圖像進(jìn)行本地處理以避免大數(shù)據(jù)量的圖像傳輸，并具有多種外圍端口的一種小型低功耗高性能裝置。
文檔編號H04N7/18GK201904878SQ20102070086
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者韓旭 申請人:韓旭