并行頻域OCT圖像預處理系統的DSP硬件平臺設計與實(shí)現

　　·FLASH電路
　　BF561具有4種外部存儲器的自主引導方式，如表1所示。本系統選用第二種方式，從16位FLASH進(jìn)行自主引導。BF561 具有的異步存儲控制器可以通過(guò)編程與多達4個(gè)BANK的FLASH連接，每個(gè)BANK的容量最多可達64MB。FLASH選擇1MB容量的AM29LV800D。設定在BF561異步存儲空間的BANK0上，地址范圍為0x20000000～0x20100000。

表1 引導模式設定

　　視頻采集解碼電路

　　視頻采集解碼電路包括攝像機和視頻解碼電路。攝像機選用敏通公司的MTV-13V5H黑白攝像機，具有44萬(wàn)有效像素，光譜響應范圍為500nm~1100nm，PAL制式視頻輸出，速度為25fps。

　　視頻解碼芯片選用集成了10位ADC的增強型視頻解碼器ADV7183，它能夠將攝像機輸出的PAL制模擬視頻基帶信號轉換成16位 ITU-R 656的YUV型4:2:2視頻數據，實(shí)現對輸入模擬視頻信號的亮度色度分離、采樣。BF561與ADV7183的接口電路如圖4所示：BF561將ADV7183輸出的8位亮度信息通過(guò)PPI0口輸入。PF0口與PF1口分別為I2C接口的串行時(shí)鐘和串行數據接口。PF2口與PF13口分別為控制使能和重置ADV7183的端口，PPI1 SYNC1口與PPI1 SYNC2口分別為YUV像素數據的行同步信號和垂直同步信號的輸入端口。

圖4  BF561與ADV7183的接口電路

　　視頻編碼顯示電路

　　視頻編碼顯示電路由視頻編碼芯片和顯示器組成。視頻編碼芯片選用集成了10位高品質(zhì)視頻DAC的ADV7179，它可將兼容ITU-656標準的8/16位YCrCb型4:2:2數字視頻數據轉換成兼容國際標準的NTSC、PAL等制式的模擬視頻信號。本系統選用DAC_B作為輸出口，將BF561輸出的經(jīng)過(guò)處理的8位灰度信號轉化為PAL制式視頻信號輸出至顯示器上顯示。BF561與ADV7179的接口電路如圖5所示：PPI1口為8位灰度信息輸出口，PF0口與PF1口分別為IC接口的串行時(shí)鐘和串行數據端口。PF14口為控制重置ADV7179的端口。PPI0 SYNC1控制YUV像素數據的行同步信號，PPI0 SYNC1控制YUV像素數據的垂直同步信號。

圖5  BF561與ADSP7179的接口電路

視頻輸入同步控制

　　系統視頻輸入同步的控制通過(guò)BF561查詢(xún)PPI口狀態(tài)寄存器的FT_ERR位實(shí)現，從而省略了BF561對攝像機的控制電路。FT_ERR位為ITU-R656視頻軌跡錯誤標志位，根據PPI0口輸入視頻信號中的控制字判斷是否同步而進(jìn)行清零或置位。圖6所示為ITU-R656 視頻數據輸入的三種模式：① 整場(chǎng)模式：包括活動(dòng)視頻、控制字節序列和輔助數據；② 活動(dòng)視頻模式：只包含活動(dòng)視頻信號信息；③ VBI模式：只包括控制字節序列和輔助數據。其中①與③輸入模式影響FT_ERR標志位，可用于視頻輸入同步的判斷。

① 整場(chǎng)模式                     ②活動(dòng)視頻模式                    ③VBI模式

圖6   ITU-R656 視頻數據的三種輸入模式

　　系統開(kāi)始以VBI模式輸入用于BF561與攝像機同步的判斷及調整，當實(shí)現視頻同步后通過(guò)活動(dòng)視頻模式輸入系統需要的視頻信息。初始化程序如下：

　　InitVBI_PPI0();  //VBI模式輸入初始化
　　Enable_PPI0();  // PPI0口輸入允許
　　if (*pPPI0_STATUS & FT_ERR)         //
  判斷幀軌跡錯誤
　　{*pPPI0_STATUS &= ~FT_ERR;        //
  清幀軌跡錯誤標志
　　Disable_PPI0();         // PPI0口輸入禁止
　　InitVBI _PPI0();  //VBI模式輸入初始化
　　Enable_PPI0();     // PPI0口輸入允許
 }
　　Disable_PPI0();     //PPI0口輸入禁止
　　Init_PPI0();          //活動(dòng)視頻模式輸入
          初始化
　　Enable_PPI0();      // PPI0口輸入允許

結語(yǔ)

　　本文設計了基于A(yíng)DSP-BF561的并行頻域OCT圖像預處理系統硬件平臺。對通過(guò)該硬件平臺開(kāi)發(fā)出的并行頻域OCT圖像預處理系統進(jìn)行實(shí)驗，處理一幀圖像的時(shí)間約為9 ms，而同樣的圖像在CPU為Inter 2.4GHz的計算機上進(jìn)行處理需要時(shí)間為43ms，故該系統提高了處理速度。而且圖像分辨率與精度都滿(mǎn)足設計要求，且實(shí)現了系統的小型化。證明該方案可行，是對并行頻域OCT成像理想的硬件平臺。

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