基于視覺處理的高級駕駛員輔助系統實現
系統級最佳性能
ADSP-BF60x將具有五項功能的系統的總體成本降低了30%。ADSP-BF609(可處理高達百萬像素格式)和ADSP-BF608(可處理高達VGA格式)支持高達五種并行視覺功能,每秒可處理高達30幀。ADSP-BF60x在105℃環境溫度下的功耗不足1.3W,具有同類產品的最低功耗。
為了實現這一功耗,ADI公司采用了直接又特別的概念。這一概念基于兩個Blackfin內核,因為已量產的ADAS系統正采用這一架構。然而,那些無法經濟高效地在軟件中模型化的算法已經采用硬件引擎實現,由此產生了高度可配置的視覺處理單元工具箱。ADI公司將其稱作“流水線視覺處理單元”(PVP),如今它已成為全新ADSP-BF60x處理器的一部分。雖然采用了低功耗處理技術,但還需要以進一步創新來解決現代設計中最重要的功耗問題:外部存儲器(DDR)接口。通過適當分配處理能力和合理利用適度的存儲器帶寬,可以實現最低功耗。此外,一些硬件模塊也增強了Blackfin架構,使其能夠滿足功能安全要求。
有效數據流
許多芯片架構都從視頻傳感器接收數據,并將其逐幀保存至外部存儲器(如DDR)以供逐幀回讀(略有延遲)。多核架構甚至還趨向于大幅加快數據移動,目的只是為了使內核能夠識別每一幀感興趣區域(ROI)。ADSP-BF60x概念避免了視頻數據的這種功耗傳輸。全幀依然存儲在DDR2存儲器中,但無需回讀整幀。輸入數據一被器件接收后,就會多點傳輸至流水線視覺處理單元(PVP),PVP會在數據輸入過程中直接對其進行預處理。
如圖1所示,PVP攝像頭數據流水線可以產生多達三個中間預處理結果,例如邊緣圖像、積分或通過非線性閾值的重新量化。在上方,它可以提供直方圖之類的狀態信息。無需在Blackfin內核上執行一條指令,也無需通過DDR總線傳輸一個字節,就可以實現這些結果。此外,PVP在輸出中間結果時還采用了高密度數據格式,因此,結果在大多數時候都存儲在片內L1和L2存儲器中。
圖1:采用ADSP-BF60x處理器的視覺處理
流水線視覺處理單元(PVP)近觀
PVP可以處理多達四個數據流、三個攝像頭數據流水線和一個存儲器數據流水線,此外還可以計算直方圖狀態輸出。如圖2所示,PVP工具箱包括12個處理塊,均針對各種視覺處理步驟進行了優化。
圖2:流水線視覺處理單元(PVP)
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