采用Blackfin处理器的可视化交通标志识别
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:594
如果在高速公路上以142 km/h车速驾驶，首先导航系统指示1小时的车程到目的地还有80 km，然后公路的右手边出现了交通标志，取消了全速率限制。司机没注意到80 km/h的速度限制，而且也没有存储在导航系统中。在这种情况下，你就会由此受到到275�欧元的罚款，扣4分并且吊销驾驶执照两个月。
各种适用的速度限制可以通过导航系统或者可视化系统（基于视频的系统）确定。在最新一代的导航系统中，速度限制已经存储下来，但是，对于临时的变化（例如，建筑物或者由交通密度控制的标志）和最新版地图升级以后竖立的标志，还没有存储的。采用基于视频的系统，它并不是总能够明确无误地将标志对应车道，它还需要精密定位相对于车道的标志。将导航系统和基于视频的系统相结合就可以得到最佳结果。
被动驾驶辅助系统的优点是总有目前道路上允许的速度限制的最新信息。采用主动驾驶辅助系统，如果远远超过允许速度，还有可能主动地刹车；通过扩展标志的识别，在停车、让道、禁止超车和红灯等标志出现时可能采取某种动作。
blackfin处理器系列中的交通标志识别
作为驾驶辅助系统工程的一部分，交通标志识别系统是采用blackfin系列中的adsp-bf561处理器开发的。这种处理器提供很强的计算能力，因为它具有两颗对称的内核（双核处理器）。但是，只有一颗内核用于交通标志识别。第二颗内核产生覆盖图，在一个监视器上显示它。监视器仅仅用于开发环境。汽车中安装的一系列控制单元无需监视器，因此一个内核就足够了。通过can总线实现与汽车网络的通信。
基于照相机系统的硬件概念
< translation of graphics >
cmos image sensor ＝ cmos图像传感器
sync ＝ 同步
data ＝ 数据
clk=时钟
i2c=i2c串口
cl=清零
can= can总线
fbas/cvb=
can trans ＝ can总线传送
支持汽车安全和驾驶辅助系统
blackfin对称多处理器用于驾驶辅助和视觉系统
现实世界检测和数据转换
后视系统
自适应巡航控制系统（acc）和防碰撞系统
车道偏离警告系统
….检测
|
图1： 基于blackfin处理器的图像处理开发系统框图 |
用于图像处理的基于blackfin处理器系统的结构本质上都是一样的，唯一的区别就是采用的软件不同。如上面框图（图1）所示，系统包括一个mircon(mt9v022),的cmos vga显示分辨率传感器（mt9v022），提供黑白图像。因为blackfin处理器有两个视频兼容接口（ppi，itu-bt656标准兼容），所以它无需附加元件就能够与这些传感器通信。ppi接口可以按照16 bit的最大数据总线宽度进行编程。另外，它还有一个数据同步时钟（ppi_clk）和三条同步线，分别用作hsync水平同步、 vsync垂直同步和field sync场同步。blackfin处理器系列的传感器配置通过i2c总线兼容接口（twi）实现。这样就保证图像传感器和blackfin处理器之间的完整连接。在许多情况下，图像处理系统需要的存储空间要大于如今的处理器内部可用空间。鉴于这个原因，blackfin系列的每种处理器都有一个sdram接口。这样就可以快速地访问最大尺寸达512 mb的数据和指令。下述系统为了支持监视器，需要3 mb的外部存储器。监视器通过一个adi公司提供的ntsc/pal视频编码器（adv7197）连接到第二个ppi接口。这样就意味着不仅可以显示来自传感器的图像，也可以显示信息，例如在输出图像中可以显示（覆盖）的结果数据或覆盖标志（覆盖图）。在sdram中进行图像形成，并且采用提供的dma通道将该图像传送到监视器，目的是不影响处理器的计算能力。如果没有监视器支持，就无需外部sdram存储器进行交通标志识别。与汽车的通信通过一个外部的can控制器进行，can控制器经一个spi 接口连接到blackfin处理器。报警消息转发给汽车，然后提供信息（速度）。好几款blackfin处理器都带有内置的can总线接口。
tsr算法模块
成功的目标识别需要几个算法模块（见图2）。
sobel＝sobel滤波器
hough transform = 霍夫变换
kategorisierung=分类算法
kreissuche=圆圈搜索
zahierkennung=数字识别
verfolgung=跟踪模块
ausgabe=输出
（sobel滤波器，霍夫变换，分类算法，圆圈搜索，数字识别，跟踪模块，输出）
|
图2：tsr算法模块 |
sobel滤波器提供一个输出图像，其中只提供边缘和边缘相应的方向数据。
霍夫变换搜索圆圈，因为在德国限速标志及其取消标志都是圆圈。变换结果是相应的极坐标。
如果在高速公路上以142 km/h车速驾驶，首先导航系统指示1小时的车程到目的地还有80 km，然后公路的右手边出现了交通标志，取消了全速率限制。司机没注意到80 km/h的速度限制，而且也没有存储在导航系统中。在这种情况下，你就会由此受到到275�欧元的罚款，扣4分并且吊销驾驶执照两个月。
各种适用的速度限制可以通过导航系统或者可视化系统（基于视频的系统）确定。在最新一代的导航系统中，速度限制已经存储下来，但是，对于临时的变化（例如，建筑物或者由交通密度控制的标志）和最新版地图升级以后竖立的标志，还没有存储的。采用基于视频的系统，它并不是总能够明确无误地将标志对应车道，它还需要精密定位相对于车道的标志。将导航系统和基于视频的系统相结合就可以得到最佳结果。
被动驾驶辅助系统的优点是总有目前道路上允许的速度限制的最新信息。采用主动驾驶辅助系统，如果远远超过允许速度，还有可能主动地刹车；通过扩展标志的识别，在停车、让道、禁止超车和红灯等标志出现时可能采取某种动作。
blackfin处理器系列中的交通标志识别
作为驾驶辅助系统工程的一部分，交通标志识别系统是采用blackfin系列中的adsp-bf561处理器开发的。这种处理器提供很强的计算能力，因为它具有两颗对称的内核（双核处理器）。但是，只有一颗内核用于交通标志识别。第二颗内核产生覆盖图，在一个监视器上显示它。监视器仅仅用于开发环境。汽车中安装的一系列控制单元无需监视器，因此一个内核就足够了。通过can总线实现与汽车网络的通信。
基于照相机系统的硬件概念
< translation of graphics >
cmos image sensor ＝ cmos图像传感器
sync ＝ 同步
data ＝ 数据
clk=时钟
i2c=i2c串口
cl=清零
can= can总线
fbas/cvb=
can trans ＝ can总线传送
支持汽车安全和驾驶辅助系统
blackfin对称多处理器用于驾驶辅助和视觉系统
现实世界检测和数据转换
后视系统
自适应巡航控制系统（acc）和防碰撞系统
车道偏离警告系统
….检测
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图1： 基于blackfin处理器的图像处理开发系统框图 |
用于图像处理的基于blackfin处理器系统的结构本质上都是一样的，唯一的区别就是采用的软件不同。如上面框图（图1）所示，系统包括一个mircon(mt9v022),的cmos vga显示分辨率传感器（mt9v022），提供黑白图像。因为blackfin处理器有两个视频兼容接口（ppi，itu-bt656标准兼容），所以它无需附加元件就能够与这些传感器通信。ppi接口可以按照16 bit的最大数据总线宽度进行编程。另外，它还有一个数据同步时钟（ppi_clk）和三条同步线，分别用作hsync水平同步、 vsync垂直同步和field sync场同步。blackfin处理器系列的传感器配置通过i2c总线兼容接口（twi）实现。这样就保证图像传感器和blackfin处理器之间的完整连接。在许多情况下，图像处理系统需要的存储空间要大于如今的处理器内部可用空间。鉴于这个原因，blackfin系列的每种处理器都有一个sdram接口。这样就可以快速地访问最大尺寸达512 mb的数据和指令。下述系统为了支持监视器，需要3 mb的外部存储器。监视器通过一个adi公司提供的ntsc/pal视频编码器（adv7197）连接到第二个ppi接口。这样就意味着不仅可以显示来自传感器的图像，也可以显示信息，例如在输出图像中可以显示（覆盖）的结果数据或覆盖标志（覆盖图）。在sdram中进行图像形成，并且采用提供的dma通道将该图像传送到监视器，目的是不影响处理器的计算能力。如果没有监视器支持，就无需外部sdram存储器进行交通标志识别。与汽车的通信通过一个外部的can控制器进行，can控制器经一个spi 接口连接到blackfin处理器。报警消息转发给汽车，然后提供信息（速度）。好几款blackfin处理器都带有内置的can总线接口。
tsr算法模块
成功的目标识别需要几个算法模块（见图2）。
sobel＝sobel滤波器
hough transform = 霍夫变换
kategorisierung=分类算法
kreissuche=圆圈搜索
zahierkennung=数字识别
verfolgung=跟踪模块
ausgabe=输出
（sobel滤波器，霍夫变换，分类算法，圆圈搜索，数字识别，跟踪模块，输出）
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图2：tsr算法模块 |
sobel滤波器提供一个输出图像，其中只提供边缘和边缘相应的方向数据。
霍夫变换搜索圆圈，因为在德国限速标志及其取消标志都是圆圈。变换结果是相应的极坐标。
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