一种基于FPGA的多路视频通道控制系统设计

2010-07-05 22:48:31来源: 电子设计工程

  视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。视频监控成为人们生活中不可缺少的技术。在一些危险场所,用视频监控代替人工监视,可以保证人们的生命安全。鉴于一路视频的视野范围有限,要充分收集目标的信息,就需要有多路视频来对同一个物体在不同方位进行监控。因此需要有一个良好的控制手段,确保多路视频控制稳定,可靠。针对织布机告警系统的需求,提出一种基于FPGA的多路视频通道控制系统,本系统设计利用FPGA间接控制2块MAX4312选通所需要的视频通道,实现各个视频通道间相互切换。根据开关控制信号的设计思想在FPGA中对拨动开关输入信号做去抖动处理,然后对不同的开关操作进行编码,最后将信号送给DSP进行处理。

  1 系统总体结构

  系统总体结构如图1所示。在1台工业织布机上安装了16个CCD图像传感器对布匹进行图像监控,通过2片MAX4312选择16路图像视频信号中的一路,经可编程视频输入器件SAA7111处理后从VP0输出数字图像信号。同时SAA7111输出相应的行、场同步信号HS,VS以及与HS锁定的时钟信号LLC、LLC2,利用这些信号在EP3C25F324C8中对图像进行预处理。然后将处理后的图像通过PPI口送给BF561中进行算法处理,最后将处理结果送给报警和状态指示装置,实现织布机告警功能。为了使图像监控更方便,该系统设计增添了电平拨动开关和脉冲拨动开关。电平开关使输入图像停止切换,固定于其中一路视频输人图像。脉冲开关可以左右拨动,每次向左或向右拨动都会产生一个很短的上升沿脉冲,同时图像向前或向后进行切换,实现手动选择视频输入通道的功能。

系统总体结构

  2 软件模块设计

  2.1 开关控制信号

  实际工程中,BF56l连接在FPGA上的PF引脚比较少。为了节约资源,只通过BF561中的BF9来识别2个拨动开关的动作。因此首先需要将2个拨动开关输入信号在FPGA中进行处理整合,得到合适的信号。

  本系统开关控制信号的设计思想:由于设计这个信号的目的是识别开关控制动作。因此,只要任何一个开关发生了动作就需要产生一个脉冲。如果只有脉冲信号就只能知道开关发生了动作,而不知道是哪个开关发生了什么动作。所以,要识别具体是哪个开关发生了什么动作就必须配合双口RAM中的数据进行解码。该系统设计的脉冲持续时间对BF561来说并不重要,只要BF561能识别这个脉冲即可。由于系统中的2个拨动开关,一个是电平拨动开关,另一个是脉冲拨动开关,因此,只要根据电平拨动开关的动作制作相应的脉冲信号,再用这个信号与脉冲拨动开关产生的原始信号逻辑相与,就能得到所需要的目的信号。

  由于拨动开关是机械触点,当其断开、闭合时会有相应的前沿、后沿抖动,为了使每次动作都只做一次响应,就必须对原始开关信号做去抖动处理。抖动信号可以分为2种:一种是时间很短的干扰信号,如高频毛刺;另一种是时间较长的干扰信号,如开关抖动。这里的拨动开关都是人为操作,因此每次触发的时间都不会很短,一般小于10 Hz。根据上述分析开关抖动信号属于后一种。因此在每次开关操作后,对其产生的信号进行连续采样,如果每次采样都是低电平或者都是高电平,就认为此信号不是抖动,确实开关状态发生了变化。整个设计过程使用Verilog硬件描述语言编写,然后在QuartusⅡ平台上编译,并采用SignalTapⅡLogic Arlalvzer对信号采样分析,调试通过后连同其他程序一起烧写进FPGA的配置器件EPCSl6中。图2~图4分别是各个开关动作去抖动前和去抖动后的实时信号采样图。去抖动模块中的部分代码如下:

程序

[1] [2] [3]

关键字:FPGA  DSP  视频监控

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2010/0705/article_1221.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
FPGA
DSP
视频监控

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

夏宇闻老师专栏

你问我答FPGA设计

北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved