基于DSP的嵌入式数字摄像夜间能见度测量系统

在外部视频输入(0～1 Vpp)与TVP5150PBS视频输入之间设计分压电阻网络来使得TVP5150PBS的输入电平为0～0．75 Vpp。
系统设置视频口VP1的A通道作为视频输入口。TMS320DM642的I2C接口实现对TVP5150芯片内部寄存器的初始化和配置。TVP5150芯片的SCL，SDA引脚分别与TMS320DM642时钟、数据地址线相连，通过SCL，SDA的时序配合完成DSP向视频解码器芯片寄存器写入和读出数据。TVP5 150接收摄像机的视频信息，经过解码后的数据串行输出。数字视频流包含奇偶场指示信号FI、场同步信号、行同步信号、像素时钟、YUV数据输出等元素，数据率约165 Mb／s。
2．2．2 图像处理模块
系统采用TI公司的面向数字媒体应用的32位定点DSP芯片TMS320DM642完成信号处理的过程。TVP5150输出的BT．656视频流经过TMS320DM 642的视频口后存入2 560 B的VP1A通道FIFO。由于图像数据量大，需要外扩片外存储器用于存放图像数据信息。通过EDMA通道把FIFO中的数据搬入片外存储器SDRAM。当视频口VP1的A通道出现视频Y，U，V分量数据搬运请求后，在程序中便会触发EDMA处理函数，完成FIFO数据向SDRAM的搬运。VP1EVTYA，VP1EVTUA，VP1EVTVA分别为发生在VP1A通道上与视频Y，U，V分量相关的事件，与DM642 EDMA对应通道相连。当FIFO向SDRAM搬运完数据后运行在FLASH中的程序开始调用图像数据，进行算法处理，求取光源和黑体的亮度值，完成能见度的计算。
2．2．3 视频显示模块
视频显示部分通过视频编码芯片把BT．656格式的视频数据转化为PAL制式的视频信号，然后送入监视器显示处理后的目标光源和目标黑体图像。采用SAA7121H编码器，将TMS320DM642的VP0 A通道设置为视频输出口。图4为视频编码模块与DSP连接图，CVBS_OUT为解码输出的复合视频。与TVP5150一样，SAA7121芯片内部各个寄存器的配置通过TMS320DM642的I2C接口配置，且可以与TVP5150共用TMS320DM642的I2C总线。

2．2．4 串口通信模块
系统在DSP外部通过CY37064P100和TL16C752B扩展串口通信电路实现主芯片与带串口液晶屏之间的通信，将夜间能见度值显示在液晶屏上。图5为串口通信模块设计图。选择串口液晶屏实现能见度数值的显示和历史曲线的绘制。