[发明专利]基于DSP的车载实时运动目标检测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于DSP的车载实时运动目标检测系统，包括视频采集解码模块、数字信号处理器DSP模块、扩展存储模块和声光报警模块；视频采集解码模块与数字信号处理器DSP模块的并行外设总线PPI接口连接，扩展存储模块与数字信号处理器DSP模块的扩展总线接口单元EBIU连接，声光报警模块与数字信号处理器DSP模块的通用输入输出GPIO接口连接；其中：

所述的视频采集解码模块，包括电荷耦合元件CCD摄像头和解码芯片，用于实时视频图像的采集和数字化；

所述的数字信号处理器DSP模块，具有直接内存存取DMA功能，用于执行检测算法对图像进行检测，分析其中是否有指定目标；

所述的扩展存储模块，包括同步动态随机存储器SDRAM，用于暂存采集到的图像数据，以及存储要识别目标的特征训练集；

所述的声光报警模块，用于发出声音和光信号报警。

2.一种基于DSP的车载实时运动目标检测方法，其具体步骤如下：

(1)获取视频

1a)电荷耦合元件CCD摄像头采集汽车前方的模拟视频信号；

1b)视频采集解码模块中的解码芯片，将模拟视频信号转化为数字图像数据后，再将每一帧数字图像数据发送给数字信号处理器DSP模块；

(2)传输图像数据

2a)数字信号处理器DSP模块，将直接内存存取DMA设置为PPI至EBIU通道，基于描述符的二维模式；

2b)数字信号处理器DSP模块通过并行外设总线PPI接口接收视频采集解码模块发送的数字图像数据；

2c)直接内存存取DMA自动将数字图像数据，从并行外设总线PPI接口传输到扩展总线接口单元EBIU；

(3)暂存图像数据

3a)扩展存储模块将同步动态随机存储器SDRAM，按照每帧图像所占用的存储空间大小，划分出可容纳两帧图像的存储区域，作为Ping-PongBuffer区域；

3b)同步动态随机存储器SDRAM，从数字信号处理器DSP模块的扩展总线接口单元EBIU，接收数字图像数据；

3c)同步动态随机存储器SDRAM，将接收到的数字图像数据按照奇偶帧顺序，循环存入Ping-Pong Buffer区域中，每存入一帧，向数字信号处理器DSP发送一个信号；

(4)计数值初始化

数字信号处理器DSP分别将图像计数值i和连续目标计数值k设置为0；

(5)读取一帧图像

5a)当数字信号处理器DSP接收到同步动态随机存储器SDRAM发来的信号时，图像计数值i加1；

5b)若图像计数值i＝3，转入执行步骤5a)，否则，转入执行步骤5c)；

5c)数字信号处理器DSP，从扩展存储模块读取刚存入的一帧图像数据；

(6)图像分类

数字信号处理器DSP，使用机器学习分类算法，对所读取的一帧图像进行分类；

(7)图像是否有目标

若该帧图像被分类为无目标类，转入执行步骤(4)；否则，转入执行步骤(8)；

(8)是否报警

连续目标计数值k加1；若k＝3，转入执行步骤(9)，否则，图像计数值i＝2，转入执行步骤(5)；

(9)发出报警

数字信号处理器DSP向声光报警模块发出报警信号，声光报警模块发出鸣响声和高亮闪烁灯光。

3.根据权利要求2所述的基于DSP的车载实时运动目标检测方法，其特征在于，步骤(6)中所述的机器学习分类算法的具体步骤如下：

第一步、收集n帧训练图像，其中，n＞100；

第二步、在扩展存储模块中设置一个n行8列的矩阵作为特征训练集，特征训练集的每一行对应一帧图像；计算每帧图像的7个Hu矩特征值，作为特征训练集中对应行的前7个元素；对每帧图像人工进行判断，若图像中有目标，则特征训练集中对应行的第8个元素为1，否则，特征训练集中对应行的第8个元素为0；

第三步、对于从扩展存储模块读取的一帧图像，计算7个Hu矩特征值，组成一个1行7列的向量作为测试样本；

第四步、将特征训练集和测试样本，一起输入K近邻分类器，若K近邻分类器将测试样本分类为1，则该测试样本对应的图像数据中存在指定目标，否则，若K近邻分类器将测试样本分类为0，则该测试样本对应的图像数据中不存在指定目标。