基于DSP的嵌入式數字攝像夜間能見度測量系統

在外部視頻輸入(0～1 Vpp)與TVP5150PBS視頻輸入之間設計分壓電阻網絡來使得TVP5150PBS的輸入電平為0～0．75 Vpp。
系統設置視頻口VP1的A通道作為視頻輸入口。TMS320DM642的I2C接口實現對TVP5150芯片內部寄存器的初始化和配置。TVP5150芯片的SCL，SDA引腳分別與TMS320DM642時鐘、數據地址線相連，通過SCL，SDA的時序配合完成DSP向視頻解碼器芯片寄存器寫入和讀出數據。TVP5 150接收攝像機的視頻信息，經過解碼后的數據串行輸出。數字視頻流包含奇偶場指示信號FI、場同步信號、行同步信號、像素時鐘、YUV數據輸出等元素，數據率約165 Mb／s。
2．2．2 圖像處理模塊
系統采用TI公司的面向數字媒體應用的32位定點DSP芯片TMS320DM642完成信號處理的過程。TVP5150輸出的BT．656視頻流經過TMS320DM 642的視頻口后存入2 560 B的VP1A通道FIFO。由于圖像數據量大，需要外擴片外存儲器用于存放圖像數據信息。通過EDMA通道把FIFO中的數據搬入片外存儲器SDRAM。當視頻口VP1的A通道出現視頻Y，U，V分量數據搬運請求后，在程序中便會觸發EDMA處理函數，完成FIFO數據向SDRAM的搬運。VP1EVTYA，VP1EVTUA，VP1EVTVA分別為發生在VP1A通道上與視頻Y，U，V分量相關的事件，與DM642 EDMA對應通道相連。當FIFO向SDRAM搬運完數據后運行在FLASH中的程序開始調用圖像數據，進行算法處理，求取光源和黑體的亮度值，完成能見度的計算。
2．2．3 視頻顯示模塊
視頻顯示部分通過視頻編碼芯片把BT．656格式的視頻數據轉化為PAL制式的視頻信號，然后送入監視器顯示處理后的目標光源和目標黑體圖像。采用SAA7121H編碼器，將TMS320DM642的VP0 A通道設置為視頻輸出口。圖4為視頻編碼模塊與DSP連接圖，CVBS_OUT為解碼輸出的復合視頻。與TVP5150一樣，SAA7121芯片內部各個寄存器的配置通過TMS320DM642的I2C接口配置，且可以與TVP5150共用TMS320DM642的I2C總線。

2．2．4 串口通信模塊
系統在DSP外部通過CY37064P100和TL16C752B擴展串口通信電路實現主芯片與帶串口液晶屏之間的通信，將夜間能見度值顯示在液晶屏上。圖5為串口通信模塊設計圖。選擇串口液晶屏實現能見度數值的顯示和歷史曲線的繪制。