[发明专利]多级DSP嵌入式多核并行空间目标三维视觉测量装置和方法

权利要求书

1.多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置，其特征是：包括多个并行的一级DSP和一个二级DSP；多个所述一级DSP的前端均设有与其连接的视觉相机头，所述二级DSP的后端设有输出接口模块，多个所述一级DSP和二级DSP的板间通过SRIO高速接口通信。

2.根据权利要求1所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置，其特征是：所述一级DSP内嵌入有核1、核2、核3和核0；所述核3为图像接收核，用于固定周期接收来自视觉相机头的三目图像数据；所述核1和核2为图像检测核，交替执行关键部位特征提取算法，并将提取结果写入内存中等待发送至二级DSP；核0为接口通信核，与二级DSP指令应答通信，以固定周期完成SRIO数据传输与接收功能。

3.根据权利要求1所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置，其特征是：所述二级DSP后端输出接口模块包括1553B总线接口模块、RS422接口模块和网络接口模块。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：视觉相机头部采集图像后，以固定周期输出到三个并行的一级DSP，由一级DSP分别对图像进行预处理和关键部位特征提取，通过SRIO高速接口以固定周期发送至二级DSP；二级DSP进行关键部位重建和目标三维位姿测量，通过后端接口输出，并通过SRIO通信以固定周期向一级DSP反馈计算结果。

5.根据权利要求4所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：三个并行的一级DSP使用4核并行嵌入式处理方法，具体步骤如下：

S1：通过核3固定周期接收来自头部相机的三目图像数据，进行图像预处理，为目标关键部位提取做准备工作；

S2：核1和核2以帧为单位交替执行关键部位特征提取算法，并将提取结果写入内存中等待发送至二级DSP；

S3：通过核0与二级DSP指令应答通信，以固定周期完成SRIO数据传输与接收功能。

6.根据权利要求4所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：空间目标关键部位为星箭对接环、喷管、天线帆板、接插件和合作目标靶点。

7.根据权利要求4所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：核1和核2同时执行相邻帧图像的关键部位特征提取，各个核的检测结果存入不同的待发送内存地址中。

8.根据权利要求4所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：二级DSP反馈计算结果为位姿测量有效标志、关键部位特征检测有效标志和关键部位跟踪数据。

9.根据权利要求4所述的多级DSP嵌入式并行视觉数据测量装置进行三维视觉测量的方法，其特征是：二级DSP进行的关键部位重建信息包括特征三维坐标和几何尺寸，目标三维位姿测量结果包括三轴相对位置、相对角度和速度。