面向全景地图应用的图像采集处理系统

摘要

随着信息技术的发展，三维全景地图、虚拟游览等各种以全景图像信息为基础的应用服务，越来越多地进入了人们的日常生活。全景地图是指一种运用多路摄像机对真实场景进行多角度环视图像采集之后，再利用计算机进行后期融合处理，并加载播放程序来完成的一种三维虚拟展示技术。多路图像的采集是全景地图系统构建的前提和基础，面向全景地图应用的多路图像采集处理系统要求图像采集在时间上同步，并且在采集图像信息的同时还要采集到相应的地理信息数据，以便于后期全景图像与地图系统进行匹配。
　　本课题选题来源于企业应用项目，课题应用场景为各类旅游景区复杂环境下的全景图像采集作业。本系统采用TI公司的C6000系列高性能DSP芯片TMS320DM642作为核心处理器，图像传感器模块采用4路480线CCD彩色摄像头。视频图像信号由CCD摄像头经过解码器TVP5150执行模/数转换后进入DSP处理器，在DSP芯片内部进行数字图像信号的压缩、编码等处理，然后把从位置信息模块获取到的地理位置信息标记在相应的图像帧上，最后经由DSP的EMIF总线接口扩展的USB接口，将图像数据流传输给上位机进行图像的存储，以此形成全景图像基础素材库。本课题研究的图像采集处理系统是全景地图制作的基础环节，实景图像数据的质量、完整性影响着后期图像拼接融合的精确度和成像效果。

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1 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 DSP技术的发展历程

1.3 图像采集技术的发展历程

1.4 全景地图系统的概述

1.5 本文组织结构

2 图像采集处理系统的总体设计

2.1 系统功能需求与方案选择

2.2 系统整体设计方案

2.3 本章小结

3 基于TMS320DM642的硬件设计与实现

3.1 TMS320DM642处理器

3.2 视频图像采集模块

3.3 外部存储器扩展模块

3.4 USB传输接口设计

3.5 地理位置信息采集

3.6 电源和复位模块

3.7 本章小结

4 软件开发环境与驱动设计

4.1 集成开发环境CCS

4.2 片级支持库CSL

4.3 实时操作系统DSP/BIOS

4.4 驱动程序设计

4.5 本章小结

5 视频图像的编码压缩

5.1 编码压缩的必要性和可行性

5.2 常见的视频编解码标准

5.3 视频编码压缩原理

5.4 H264编解码器构成

5.5 码率控制方法

5.6 本章小结

6 H264在DM642平台上的移植与优化

6.1 H264源码类型及选择

6.2 H264代码的裁剪

6.3 H264代码的移植

6.4 H264代码在DM642上的优化

6.5 本章小结

7 总结与展望

7.1 主要工作总结

7.2 下一步工作展望

参考文献

附录A 硬件实验平台实物图

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