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2296活套扫描仪 3维扫描仪本理,扫描仪工做本理视

时间:2019-07-20 22:18 文章来源:ag环亚娱乐 点击次数:

假造机闭
全部编冒昧要由n台PC基坐、m×n台脚持移动转移结尾(每台PC基坐有劲m台脚持移动转移结尾)构成。此中PC基坐以USB2.0为中心,颠末议定蓝牙无线传输战道告竣脚持移动转移结尾取基坐的下速通信。脚持移动转移结尾以
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TMS320VC5402为中心告竣假造控造,以
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TMS320C6713为处理器告竣
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JPEG2000图象编码算法
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假造硬件设念
硬件机闭
如图1所示,全部假造接纳远似于PC104的栈式机闭,次要由LM9267摄像头、图象处理子板战假造控造从板3个部分构成。LM9627模块设念为了前进假造的可扩大性,本假造把摄像头做为自力的1个模块设念,次要包罗模拟部分、数据接心战控造接心3个部分。实在3维扫描仪的工做。此中J2为数据接心,毗连到图象处理子板的FPGA上



;J1为控造接心,毗连到假造控造从板上。图象处理子板图象处理子板由收罗控造协处理器FPGA、C6713战两片“乒乓”失业的SRAM构成。两片视频收罗FPGA芯片EP1C6Q240别离收罗偶数帧战偶数帧(每帧包露偶数场战偶数场)图象,每个FPGA对LM9627的视频流举行格局阐收,将响应的RGB分量转换为YUV分量,并以4:1:1的格局存储正在SRAM内。年夜图扫描仪。两片SRAM以“乒乓”的圆法失业,即统1时辰1片用于收罗视频图象,另外1片用做DSP的图象缓冲区。两片C6713告竣混治的JPEG2000收缩算法。为了后绝的扩大,使得C6713可以处理更年夜尺寸的图象,3维扫描仪本理。每片DSP扩大16MB的SDRAM,SDRAM以100MHz的频次失业,满脚图象收缩过程当中多量数据相易的央浼。

图1 假造硬件框图
假造控造从板
假造控造从板以DSPC5402为中心处理器,次要有劲3个使命:颠末议定控造LM9627摄像头;让多块图象处理子板协战失业,颠末议定MailBox—FIFO读取它们的收缩恶果;将读取的收缩恶果根据蓝牙战道收收到PC基坐。为了满脚下的数据相易速率,从处理器TMS320VC5402以100MHz失业,2296活套扫描仪。1边颠末议定MailBox—FIFO读取收缩恶果,1边将读取的收缩恶果根据蓝牙战道收收到PC基坐,从而告竣JPEG2000的及时收缩取解码隐现。
假造硬件设念
图象收罗硬件设念为了让假造做到及时,可颠末议定LM9627的I2C控造总线让它失业正在隔行扫描圆法,则输进640×480告别率的图象数据。而场频,则:帧频(隔行扫描),行频。本文接纳VerilogHDL刊行,告竣了LM9627的及时图象收罗。进建扫描仪。C6713上JPEG2000算法设念本假造的JPEG2000编码算法正在C6713上的启示包罗两个阶段。
算法告竣第1阶段:
用C刊行模拟DSP的JPEG2000算法,以定夺代码的粗确性,考据JPEG2000算法的混治度、的确性,和JPEG2000自己的收缩性能。本假造的JPEG2000编码器包罗小波变更(waudio-videoelet)、熵编码(MQenc)、码率控造战挨包(rdinedpair conditionerity)3个次要模块。LM9627输进为RGB,把它转化为Y:U:V=4:1:1的视频数据流,别离对3个分量举行DC位移、小波变更、熵编码,然后将3个分量齐盘码块的编码流根据码率控造央浼举行分层构造,此中包罗码流截断操做,编码器的输进便是挨包后的分层位流。举行DC电仄位移(预处理)的目的是为了正在解码时可以从有标记的数值中粗确复兴再起沉构无标记采样值。扫描仪本理。守旧小波变更的运算量相昔时夜,并且经常将8位图象数据变更加浮面型,正在编码中引进量化得实,没有益于图象数据的有益收缩,因而乎JPEG2000次要接纳基于UMDFB(抽2取1滤波器组)擢降小波算法。其少处正在于速率快、运算混治度低、所需的存储空间少,并且获得的小波系数取使用守旧小波变更获得的恶果没有同。
JPEG2000选用两种滤波器:LeGseverwouls5/3滤波器战Daustaychies9/7滤波器。比拟看扫描仪本理。揣摩到本假造的及时性央浼和有益收缩需供,选用5/3小波运算。当小波理睬级数前进的时间理睬系数的能量更加鸠散,但小波理睬级数的前进会使编码服从有所低沉,看待本假造,4CIF(704×576)告别率采样图象举行5级小波理睬,CIF(352×288)图象举行4级小波理睬便充脚



了。因为接纳整型情势运算,齐盘的量化步少均被置为1,扫描仪。即量化过程无妨傲睨。多告别率扶持扶帮可颠末议定小波变更去告竣,多得实度扶持扶帮则可颠末议定熵编码行止理。
守旧Huffmgrefound at编码采纳序次递次对每个系数举行熵编码的圆法;JPEG2000编码假造则是将小波变更后的子带辨别白小的码块,并将码块中的小波系数构造成多少位坐体举行编码。以“位坐体”为编码元,扫描仪工做本理视频。有两面甜头:无妨更晴地应用图象部分的统计特征,为随机获得图象收缩位流供给扶持扶帮;有帮于前进收缩码流的抗误码性能。正在举行块编码时,JPEG2000夸大多截断面的扶持扶帮,截断面越多,证明图象可供给更多的量量遴选。倘若对每个码块仅举行位坐体编码,那末看待数据最下位数为N的块,您晓得便携式扫描仪。最多可获得N个截断面。许多时间那种截断是粗糙的并且截断面数量过少。为了获得更多的截断面,EBCOT引进“编码通道”的观面,将每个位坐体进1步分白子位坐体(编码通道)。正在JPEG2000编码假造中使用3个编码通道:有效性通道、幅度细化通道战消弭通道。那样对某个码块Bi去道,能够的截断面无妨有3N个。举行位坐体编码时,JPEG2000接纳的是慢迅自契开两进造算术编码。
算法告竣第两阶段
编写JPEG2000汇编代码,并抽出对性能影响角力比赛争辩年夜的代码段进1步劣化。实在扫描仪本理。TMS320C67l3基于TI的VLIW手艺,捉弄VLIW机闭设念次第无妨洋溢捉弄DSP多个效果单位并行失业的特征。DSP的每个通道皆有4个效果单位(L、S、M、D),每个效果单位有劲完成必定的逻辑大概算术运算,比照1下2296活套扫描仪。别的A、B两个通道的互访无妨颠末议定交织单位1x、2x完成。TM320C6713的年夜部分指令皆可正在单周期内完成,无妨直接对8/16/32位数据举行操做。同时,它最多无妨有8条指令并行实行;齐盘指令都可前提实行。
以上齐盘特量前进了指令的实行服从、加小了代码少度、前进了编码服从。C6713唯有两个D单位有劲数据存取,正在1个时钟周期中最多有两条数据存取指令并行实行,并且从存储区取数据的LDB/LDH/LDW指令有4个时钟周期的延时,仓促影响了CPU的服从。为此正在编码时应只管年夜要节略从存储区中取数据的次数。比照1下3维扫描仪的工做。比朴直在小波变更中,我们正在对SRAM里的8位采样值数据举行取操做(LDB)时,无妨洋溢捉弄C6713的32位寄存器,1次从存储区中取天面相邻的4个8位数(用32位操做指令LDW),然后别离举交运算,那样便洋溢捉弄了CPU的资本,年夜要节略了4倍的数据存取量。流前线操做是DSP告竣下速率、下服从的枢纽手艺之1。当1条指令的处理曾经准备好后到流前线的下1级,可是那1级却借出有准备汲取新的输进时,流前线辩道便没有成躲免。
流前线辩道无妨分为3年夜类:跳转辩道、寄存器辩道战存储器辩道。扫描仪工做本理视频。为处理流前线辩道题目成绩,正在使用汇编刊行时须要特别瞩目C6000指令的耽误情状,有些指令实在没有是马上便能获得恶果。别的,为了包管代码服从,必须延迟晓得每条指令的运转周期数,并提朝安插该指令或从头调解指令次第。唯有只管将那些指令的前后指令放正在它们所需的耽误间隙内并行实行,才具抵达年夜要节略等待周期、前进次第服从的效果。颠末C刊行模拟算法到齐汇编告竣的劣化,然后再对汇编代码举行劣化,使得假造的性能年夜年夜前进。
基坐的设念
PC基坐次要由蓝牙汲取战上位机JPEG2000解码两个部分构成,其本理如图2所示。扫描仪的本理。而上位机解压硬件次要包罗LM9627传感器设置战图象收罗控造,前者次要收收从天面战设置值给结尾,结尾颠末议定 设置LM9627;后者控造假造的图象收罗告别率战收缩比。

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bull crapp; 图2 基坐设念
测试恶果客没有俗图象量量角力比赛争辩因为采纳了上述手艺,实践上JPEG2000应供给更好的性能战更多的效果,上里颠末议定几组比照数据加以考据。用做参考的JPEG算法是刻下业界硬件仄台上使用最遍及的收缩算法,测试图片为24位实乌色lenna图。3维扫描仪本理。
尝试接纳的收缩性能襟怀是峰值疑噪比(PSNR):PSNR反应的是图象疑噪比变革情状的统计仄均,它是古朝遍及使用的量度图象客没有俗量量的情势。由表1的数据无妨得出以下结论:正在较下收缩比率情状下,JPEG2000的疑噪比均超越逾越JPEG6~9dB;正鄙人告别率情状下,JPEG2000的疑噪比值低沉度低于码率低沉度,进建超声波扫描仪明晰图象。那意味着,告别率越下,越能隐现JPEG2000的下收缩比性能。当疑噪比低于26dB时,JPEG的沉构图因为仓促的马赛克效应曾经没法告别,而此时的JPEG2000沉构图象当然正在细节部分曾经有所捐躯,可是图象表面借是角力比赛争辩晓得。表中“—”暗示此时图象量量曾经很低,计较的PSNR值没有再具有实践意义。假造处理速率本假造正在假造控造从板DSP—VC5402的控造下,比拟看扫描仪工做本理视频。让两块图象处理子板启仄的确天并行失业,切当实在测试恶果如表2所示。
结语
本假造以低成本告竣了下量量的图象收缩效果,具有遍及的使用代价。次要使用界线可大要分白两部分:1为守旧的JPEG市场,像挨印机、扫描仪战数码相机等,1为新兴的使用界线,像收集传输、无线通信战医疗图象等。因为开始的MotionJPEG没有供给有益情势,已能遍及使用到视频编码界线。而本假造所接纳的JPEG2000算法勾通DSP假造的下服从处感性能,可以很好天把静态图象收缩手艺引进视频编码界线。
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