图像采集系统设计

/DSP实习报告题目：图像采集系统的设计班级：xxx姓名：xxx学号：xxx指导老师：xxxx书目实习题目…………………3实习背景学问…………….3实习内容………………….5实习程序功能和结构说明……………….8六．实习心得………………..19一、实习题目图像采集系统的设计二、实习目的：1、娴熟驾驭数字信号处理的典型设计方法和技术手段；2、熟悉D6437视频输入，输出端的操作及编程。；3、驾驭常用电子仪器设备的运用方法；4、熟悉锐化变换算法。三、实习背景学问1、计算机2、CCS3.3.软件3、DSP仿真器4、EL_DM6437平台EL-DM6437EVM是低成本，高度集成的高性能视频信号处理开发平台，可以开发仿真达芬奇系列DSP应用程序，同时也可以将该产品集成到用户的具体应用系统中。便利灵敏的接口为用户供应良好的开放平台。接受该系列板卡进行产品开发或系统集成可以大大削减用户的产品开发时间。板卡结构框图如图所示：板卡硬件资源：TMS320DM6437DSP，可工作在400/600MHz；2路视频输入，包括一个复合视频输入及一个S端子视频输入；保留了视频输入接口，可以便利和CMOS影像传感器连接；3路视频输出，包括2路复合视频，一路S端子输出；128MByte的DDR2SDRAM存储器，256MBit的NorFlash存储器；用户可选的NANDFlash接口；可选的256K字节的I²CE²PROM；1个10M/100Mbps自适应以太网接口；1路立体声音频输入、1路麦克风输入，1路立体声音频输出；USB2.0高速接口，便利和PC连接；1个CAN总线、1个UART接口、实时时钟（带256Byte的电池保持RAM）；4个DIP开关，4个状态指示LED；可配置的BOOT模式；10层板制作工艺，稳定牢靠；标准外部信号扩展接口；JTAG仿真器接口；单电源+5V供电；板卡软件资源：完整的DSP示例程序及试验指导书；USB演示软件，及读写示例C++程序；功能概述：EL-DM6437EVM达芬奇视频开发板通过专用的DDR2存储限制器接口扩展了64MBytes的DDR2SDRAM，为视频应用带来了高吞吐、高容量存储带宽，并可以扩展到最大256MByte；256MBit的NorFlash为视频应用程序脱机运行供应了有力的容量保证；板卡通过一个视频解码芯片和CPU连接，使得CPU可以接受外部的复合视频信号输入和S信号输入，信号都是自动检测，大大提高了视频处理的灵敏性；CPU还供应视频DAC，通过几个运算放大器即可把DDR2存储器内的数据输出为用户可视察到的信号，特殊便利；除此之外，板卡还包括很多资源，包括音频输入输出、10M/100M的自适应以太网接口、USB2.0接口、实时时钟、4位LED指示和4位DIP开关量输入、CAN总线及UART接口等等一系列功能；最重要的是全部外部存储器接口信号都连接到扩展接口上，用户可以通过设计外部子板扩展自己的功能。板上还包括灵敏的端口复用切换，使得用户可以依据不同场合运用不同的端口配置，最大的利用CPU各种功能。板卡通过标准接口供应电源输入，接受单5v的供电方式，留意供电电流须要大于1安培，电源调整模块为微处理器及其他外设供应3.3V和1.04/1.2V(对应不同频率CPU)电压。在运用该系列板卡开发过程中可以通过J1接口连接仿真器。四、实习内容：1.连接好电脑和仿真器，EL_DM6437和仿真器；2.用视频线一头连接板卡的P3或者P5，另一头连接显示器的AV输入，并调制AV模式；注：假如带转接头的话，AV输入应当是黄色端子。3.用视频线连接摄像头输出和板卡的F9插座，留意摄像头输出制式为PAL；4.给EL_DM6437和摄像头上电，打开CCS并连接；5.打开ColorSharpen文件夹的工程ColorSharpen.pjt，此工程功能为：把摄像头捕获到的一副图像进行锐化处理，并将之输出到显示器；6.编译源程序7.下载程序out文件，假如没有就先编译一下Project—》Build；8.把摄像头对准须要捕获的图像场地；9.设置第一个断点，在video_test.c的422行处；10.点击运行，稍等片刻后程序停止在断点，此时可以从显示器看到图像；11.接着点击运行，假如成功，显示出锐化图像；并显示这时可以发觉显示屏显示出摄像头所指影像已被锐化。11.结束注：1）锐化算法最简洁思想是前一个象素取后一象素和本身的差值；五．实习程序和结构说明/**Copyright2007byTechshineIncorporated.*Allrightsreserved.* Author:lyj*//**VideoTest**/#include"tvp5146.h"#defineCOLORBARS1#defineLOOPBACK0#defineSVIDEO_OUT1#defineCOMPONENT_OUT0typedefstruct__RGBC{ Uint8Red; Uint8Green; Uint8Blue;}RGBCOLOR;voidPictureSharpen(Uint32memaddr);/*****vpfe_init()****NTSC:**Width:720**Height:480*******/voidvpfe_init(Uint32buffer,Uint32width,Uint32height){//同步、模式设置VPFE_CCDC_SYN_MODE=0//0x00032F84;//interlaced,withVDporityasnegative|(0<<19)//使能SDRAM端口输出到resizer的输入，0＝disable|(0<<18)//使能视频口videoport,输出到SDRAM，0＝disable|(1<<17)//数据写使能，限制CCD列数据是否写入DDR，0＝disable|(1<<16)//vd/hd使能，假如hd、vd定义为输出，那么内部产生时序，否则外部产生|(0<<15)//Field状态，表明当前的field状态，0＝奇场，1＝偶场|(0<<14)//3tap低通滤波器，0＝off|(2<<12)//INPMOD数据输入模式，0＝CCDRaw，1＝YCbCr16bit，2＝YCbCr8bit，3保留|(1<<11)//每个象素的包大小，0＝16bit/pixel，1＝8bit/pixel|(7<<8)//ccd数据宽度，只有INPMOD＝0(12bit-13bit)时有效//0＝16bit，1＝15bit，2＝14bit，3＝13bit，4＝12bit//5＝11bit，6＝10bit，7＝8bit|(1<<7)//传感器场模式，0＝逐行扫描，1＝隔行|(0<<6)//CCD数据极性|(0<<5)//外部WEN信号选择，假如VDHDEN＝1(16bit)，设置此位将使CCD数据加载到DDR//0=不运用|(0<<4)//场指示器极性，0＝正极，1＝负极|(0<<3)//HD同步极性，0＝正极，1＝负极|(1<<2)//VD同步极性，0＝正极，1＝负极|(0<<1)//场ID方向，0＝输入，1＝输出|(0);//VD、HD同步方向，0＝输入，1＝输出VPFE_CCDC_HD_VD_WID=0;//HD,VD信号脉冲宽度寄存器VPFE_CCDC_PIX_LINES=0x02CF020D;//每行的水平象素，及一帧的行数//0|(0x2cf<<16)//每行的水平象素719+1=720//|(0x20d)//每帧或每场的半行数525+1=526/**sph=1,nph=1440,accordingto33oftheCCDCspec*forBT.656mode,thissettingcapturesonlythe720x480ofthe*activeNTSVvideowindow*/VPFE_CCDC_HORZ_INFO=width<<1;//Horizontallines//水平象素信息，（31－16）=起先象素，（14-0）=输入到DDR的每行象素个数VPFE_CCDC_HSIZE_OFF=width<<1;//Horizontallineoffset//水平大小，（15－0）＝每行的地址偏移，即跳行到DDR2读取数据？//5lsb忽视，最好是256字节的倍数VPFE_CCDC_VERT_START=0;//Verticalstartline//垂直线起先象素（16-31）＝SLV0(Field0)，（0-14）＝SLV1(Field0)//设定数据输入到DDR的起先行VPFE_CCDC_VERT_LINES=height>>1;//Verticallines(14bit-0)//垂直线的线数VPFE_CCDC_CULLING=0xFFFF00FF;//Disablecullng，水平及垂直方向的选择方式//(31-24)=偶场的水平选择，(23-16)=奇场的水平选择//(15-8)=保留，(7-0)=垂直选择模式/**Interleavethetwofields*/VPFE_CCDC_SDOFST=0//0x00000249;//DDR线偏移|(0<<14)//场标记信号翻转，0＝正常|(0<<12)//场线偏移，0＝+1线,1＝+2线,2＝+3线,3＝+4线,|(1<<9)//偶线和偶场的线偏移，0＝+1，1＝+2，2＝+3，3＝+4，4＝-1，//5＝-2，6＝-3，7＝-4，|(1<<6)//奇线和偶场的线偏移，0＝+1，1＝+2，2＝+3，3＝+4，4＝-1，//5＝-2，6＝-3，7＝-4，|(1<<3)//偶线和奇场的线偏移，0＝+1，1＝+2，2＝+3，3＝+4，4＝-1，//5＝-2，6＝-3，7＝-4，|(1<<0);//奇线和奇场的线偏移，0＝+1，1＝+2，2＝+3，3＝+4，4＝-1，//5＝-2，6＝-3，7＝-4，VPFE_CCDC_SDR_ADDR=buffer;//bufferDDR地址，最低5位忽视VPFE_CCDC_CLAMP=0//;//可选的黑色箝位设置|(0<<31)//CLAMPEN，CLAMP使能，0＝禁止|(0<<28)//采样象素长度，0＝1pixel，为2^N(次幂)，5－7保留|(0<<25)//采样线长度，0＝1line，为2^N(次幂)，5－7保留|(0<<10)//采样的起先象素|(0<<0);//bit4-bit0，平均增益VPFE_CCDC_DCSUB=0;//CCD数据要减去的值，当CLAMPEN=0时有效VPFE_CCDC_COLPTN=0xEE44EE44;//调色板设置//0|(0<<30)//第三线调色板，3个象素，0＝R，1＝Gr，2＝Gb，3＝B//|(0<<28)//CP3LPC2，象素个数＝2//|(0<<26)//CP3LPC1，象素个数＝1//|(0<<24)//CP3LPC0，象素个数＝0//|(0<<22)//其次线调色板//|(0<<20)//|(0<<18)//|(0<<16)//|(0<<14)//第一线调色板//|(0<<12)//|(0<<10)//|(0<<8)//|(0<<6)//第0线调色板//|(0<<4)//|(0<<2)//|(0<<0);VPFE_CCDC_BLKCMP=0;//黑色补偿//0|(0<<24)//R红色//|(0<<16)//Gr//|(0<<8)//Gb//|(0<<0);//B蓝色VPFE_CCDC_FPC_ADDR=0x86800000;//不知道干吗用的VPFE_CCDC_FPC=0;VPFE_CCDC_VDINT=0;//VD中断时序,(30-16)=VDINT0，(14-0)=VDINT1VPFE_CCDC_ALAW=0;//a率设置VPFE_CCDC_REC656IF=0//0x00000003;//rec656接口|(1<<1)//FVH错误订正使能|(1<<0);//Rec656接口使能/**InputformatisCb:Y:Cr:Y,w/Yinodd-pixelposition*/VPFE_CCDC_CCDCFG=0//0x00000800;//CCD配置寄存器|(0<<15)//使能VSYNC内部的锁存功能，0＝运用VSYNC锁存|(0<<13)//MSBINVI，色度输入信号最高位是否在SDRAM中翻转，0＝正常|(0<<12)//DDR的字节是否交换，假如字节包已经使能，象素个数必需为偶数//0＝正常|(1<<11)//YCbCr8bit输入时Y的位置，0＝偶像素，1＝奇象素|(0<<8)//指定CCD有效范围，0＝当WEN为逻辑“和”时内部信号有效，反之为“”|(0<<6)//FID检测，0＝VSYNC时序锁存FID信号，1＝不锁存，2＝VD边缘锁存，3＝VD、HD的相位确定|(0<<5)//CCIR656输入数据宽度，0＝8bit，1＝10bit|(0<<4)//YCINSWP，YI输入和CI引脚输入交换，0＝不交换|0;VPFE_CCDC_FMTCFG=0;//数据重新格式化、图象口配置//0|(0<<16)//图象口数据准备好频率，跟内核频率有关,0＝CoreClock*1/2=75MHz//|(0<<15)//videoport使能//|(0<<12)//videoport输入选择，0＝bit15~6//|0;VPFE_CCDC_FMT_HORZ=0//0x000002D0;//数据重新格式化、图象输入接口水平信息|(0<<16)//bit31~29保留，从HD起先的水平起先象素|(0x2D0<<0)//bit15~13保留，水平方向的象素个数=0x2d0=720|0;VPFE_CCDC_FMT_VERT=0//0x0000020E;//数据重新格式化、图象输入接口垂直信息|(0<<16)//bit31~29保留，从vd起先的水平起先象素|(0x20e<<0)//bit15~13保留，水平方向的象素个数=0x20e=526|0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR0=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR1=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR2=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR3=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR4=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR5=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR6=0;VPFE_CCDC_FMT_ADDR7=0;VPFE_CCDC_PRGEVEN_0=0;VPFE_CCDC_PRGEVEN_1=0;VPFE_CCDC_PRGODD_0=0;VPFE_CCDC_PRGODD_1=0;VPFE_CCDC_VP_OUT=0//0x041A2D00;//videoport输出设置|(0x20d<<17)//被时钟输出到videoport的垂直线数=0x20d=525|(0x2d0<<4)//被时钟输出到videoport的水平线数=0x2d0=720|(0<<0);//每个输出行的水平起先象素=0VPFE_CCDC_PCR=0x00000001;//EnableCCDC，bit1＝是否busy，bit0＝enable//假如禁止的话，CCDC会向DSP发送中断，不须要中断须要配置INTC}/*****vpbe_init()****NTSC:**Width:720**Height:480*******/voidvpbe_init(Uint32buffer,Uint32width,Uint32height,Uint32colorbar_loopback_mode,Uint32ntsc_pal_mode,Uint32output_mode){Int16basep_x;Int16basep_y; RGBCOLORrc;if(ntsc_pal_mode==NTSC){basep_x=0x7A;//122basep_y=0x12;//18}else{basep_x=0x84;//132basep_y=0x16;//22}/**SetupVPBE*/VPSS_CLK_CTRL=0x00000018;//EnableDACandVENCclock,bothat27MHzVPBE_PCR=0;//Noclockdiv,clockenable/**SetupOSD*/VPBE_OSD_MODE=0//0x000000fc;//osd模式寄存器//最终8位指定背景色地址(ROM0)|(0<<15)//cb/cr依次,0=cb/cr,1=cr/cb(修改这个1会把背景变红)|(0<<14)//osd窗口垂直扩展使能，假如使能，bitmap窗口//Y值将延长为6/5。0=*1,1=*6/5|(0<<13)//osd窗口水平扩展使能，假如使能，bitmap窗口//X值将延长为9/8。可用于pal和ntsc切换|(0<<12)//延长滤波使能，14、13位使能才有用，或者video串口//smoothing已经设置，当心运用|(0<<11)//video窗口，类似14位|(0<<10)//video窗口，类似13位|(0<<9)//field（场信号）翻转＝1|(0<<8)//背景颜色表选择，0＝ROM，1＝RAM|(0xfd<<0)//CLUT(colorlook-uptable)背景颜色查找表地址;//这是一部分图象不显示时出现的颜色//--OSD窗口0、1设置，!!!!短暂不用!!!!VPBE_OSD_OSDWIN0MD=0|//Disablebothosdwindowsandcursorwindow(0<<13)|//RGB0ERGB输入还是BITMAP输入//0=bitmap,1=16bitRGB,假如此位设置，//**#####**那么WINDOW1的该位不能为1**#####**(0<<12)|//CLUTS0,OSDWINDOW0的颜色查找表位置，0=rom,1=RAM(0<<10)|//OHZ0osd窗口0水平放大倍数(1、2、4)(0<<8)|//OVZ0osd窗口0垂直放大倍数(0<<6)|//BMW0bitmap位宽0=1,1=2,2=4,3=8(0<<3)|//BLND0osd窗口0和video窗口0混合率(0<<2)|//TE0osd窗口0透亮,0=不使能，假如使能，依据//BLND0出效果(0<<1)|//osd窗口0显示模式,0=Field，1=Frame0;//osd窗口0激活=1VPBE_OSD_OSDWIN1MD=0|0<<15|//OASWwindow0的品质模式？0<<13|//RGB1ERGB输入还是BITMAP输入0<<12|//CLUTS10<<10|//OHZ10<<8|//OVZ10<<6|//BMW10<<3|//BLND10<<2|//TE1透亮不使能0<<1|//OFF1显示模式0;//OACT1激活//--VPBE_OSD_RECTCUR=0;VPBE_OSD_BASEPX=basep_x;VPBE_OSD_BASEPY=basep_y;//videowindow0参数选择－－－>>4VPBE_OSD_VIDWIN0OFST=width>>4;VPBE_OSD_VIDWIN0ADR=buffer;//videowindow0地址寄存器，这里指向DDR，最低5位忽视VPBE_OSD_VIDWIN0XP=0;//videowindow0X起始坐标实际偏移比此值少一半？//象素单位，从basepx起先算起,20刚好在边上VPBE_OSD_VIDWIN0YP=20;//此值对NTSC显示有影响，0则无影响VPBE_OSD_VIDWIN0XL=width;//图象大小VPBE_OSD_VIDWIN0YL=height>>1;//videowindow0Y轴(垂直)长度，以象素/行(pixels/lines)为单位//在frame模式，依据line/field来指定值//--其他参数VPBE_OSD_MISCCTL=0//其他选择，比如VideowindowRGB模式禁止了。|(0<<11)//video窗口0、1延长滤波器系数翻转,只有v1efc或v0efc//设置才有效,0=inversed,1=normal|(0<<9)//osd窗口0的REC601衰减使能,0=正常|(0<<8)//osd窗口1的REC601衰减使能,0=正常|(0<<7)//RGB使能=1，此时RGB数据会在内部转换成YUV422|(0<<6)//确定哪个video窗口用RGB模式0=window0,1=window1,(RGB888，24bit格式数据)//两个window不能同时用|(0<<4)//颜色查找表选择，0＝表0，1＝表1|(0<<2)//pingpong缓冲翻转选择，//假如PPRV=0,0＝VIDWIN0ADR地址，1＝PPVWIN0ADR地址//假如PPRV=1,1＝VIDWIN0ADR地址，0＝PPVWIN0ADR地址|(0<<1)//pingpong翻转选择PPRV|0;//reserved//--videowindow0、1模式设置VPBE_OSD_VIDWINMD=0//0x00000003;//videowindow1模式设置|(0<<14)//videowindow1延长滤波器凳，只有//VVRSZ和EF恍效时才有效|(0<<12)//videowindow1水平干脆放大,0=1,1=2,2=4|(0<<10)//videowindow1垂直干脆放大|(1<<9)//videowindow1显示模式//手册是不是说错了？//(1)假如为field模式，每field的line（在VIDWIN1YL指定），可以从//显示缓冲读取出来，而且每field数据可以重复的发送到VENC//(2)假如为frame模式，2倍的line/field会从显示缓冲读取出来，而且//每field的数据隔行扫描到VENC//0=Field,1=Frame|(0<<8)//video窗口1的图象是否显示，0=OFF//－－－以上为VideoWindow1参数，以下为VideoWindow0参数//videowindow0模式设置|(0<<6)//类似14位|(0<<4)//类似12位|(0<<2)//类似10位|(1<<1)//类似9位|(1<<0);//类似8位//禁止vwindow1and使能vwindow0//Frame模式，withnoup-scaling/**SetupVENC*/if(ntsc_pal_mode==NTSC)VPBE_VENC_VMOD=0x00000003;//StandardNTSCinterlacedoutputelseVPBE_VENC_VMOD=0//0x00000043;//StandardPALinterlacedoutput|(0<<12)//VDMD数字图象输出模式0=YUV_p16bit,1=YUV_s8bit,2=RGB666_p18bit|(0<<11)//ITLCL非隔行扫描行号选择，0=262line(NTSC)或312line(PAL)//1=263line(NTSC)或313line(PAL)|(0<<10)//ITLC隔行扫描使能=0，当VMD＝0和HDMD＝0时有效|(0<<9)//NSIT非标准隔行扫描模式，当VMD＝1时有效//0＝逐行扫描，1＝隔行扫描|(0<<8)//HDMD高清模式=1,0=标准模式|(1<<6)//TVTYP,TV格式选择，当VMD＝0时有效//（1）HDMD＝0，标准模式时，0＝NTSC，1＝PAL(代码默认)//（2）HDMD＝1，高清模式时，0＝525P，1＝625P|(0<<5)//SLAVE，主从模式，0＝master|(0<<4)//VMD，图象时序，0＝NTSC/PAL时序，1＝非NTSC/PAL时序|(0<<3)//BLNK，空白使能，同步信号和色同步照旧输出//0＝normal，1＝强迫blank|(1<<1)//VIE，复合模拟输出访能。0＝固定Low-level输出//1＝正常复合视频输出|(1<<0);//VENC，图象编码器使能VPBE_VENC_VDPRO=0//colorbar_loopback_mode<<8;//图象数据处理寄存器0|(0<<14)//PFLTC预滤波器C|(0<<12)//PFLTY预滤波器Y|(0<<11)//PFLTR预滤波器采样频率0为enc/2|(0<<9)//CBTYPcolorbar模式0=75%，1=100%|(0<<8)//colorbar使能0=正常，1=COLORBARS******************