[发明专利]基于DSP的车载实时运动目标检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，更进一步涉及数字信号DSP处理技术领域中基于DSP的车载实时运动目标检测系统及其方法。本发明利用数字信号DSP处理器和运动目标检测系统及其方法，可以实现在开放式公路上对汽车前方的运动目标进行实时检测和报警。

背景技术

目前汽车交通日益发达，而开放式公路条件复杂，经常有人和动物穿越，因此保证汽车安全驾驶具有重要意义。一般在汽车上安装成像设备，对汽车前方路况视频进行实时检测。这种方法需要利用目标检测技术。

上海交通大学提出的专利申请“红外目标检测跟踪与识别系统”(专利申请号200310109070.2，授权号CN1546993A)公开了一种目标检测跟踪与识别系统。该系统包括红外成像、红外图像接收、红外图像处理以及图像与结果显示四部分，通过红外成像仪成像，经过接收部分送到双数字信号处理器DSP板卡系统，对红外图像进行目标检测跟踪和识别，处理结果以及原始图像数据通过主机的总线送到显示器上显示。但是，该专利申请仍然存在的不足是：第一，红外成像仪价格高昂，不利于实际应用；第二，主机和显示器体积重量较大，不利于应用到车载系统中；第三，识别时间较长，实时性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种基于DSP的车载实时运动目标检测系统及其方法，通过使用普通电荷耦合元件CCD摄像头，采集车辆前方路况视频，使用数字信号处理器DSP对视频进行分析，实时对汽车前方的指定运动目标进行检测和报警，同时系统轻便，造价低廉，能满足车载实际应用。通过使用该系统，能保障开放式公路上汽车的驾驶安全。

本发明的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。

本发明方法的具体步骤如下：

(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-Pong Buffer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