基于XC7K325T+TMS320C6678的高速图像处理系统设计与实现

吴志军

摘 要：根据高速图像目标识别与跟踪系统计算量大、传输速率高、实时性强等特点，文章研制了一种基于XC7K325T和TMS320C6678的高性能实时图像处理系统。系统采用FPGA与多核DSP并行处理及流水线操作技术，实现了高速图像目标识别与跟踪，测试结果表明，该系统满足设计要求。

关键词：高速图像处理系统;XC7K325T;TMS320C6678;RapidIO;多处理内核

0 引言

随着高性能图像处理系统对图像处理速度等要求的不断提高，在高速图像目标识别与跟踪处理系统中，单独采用FPGA或DSP处理器已无法满足高速实时图像处理的需求。TI公司的多核DSP处理性能强大，但是并行性不强，难以适应计算异常密集的应用，另外集成性的DSP接口也影响了数据传输的灵活性;FPGA具有极强的并行性，适合密集计算应用，而且可配置I/O和IP核支持多种数据传输接口，但FPGA的内部逻辑资源和存储资源有限，开发难度大，实现复杂算法也较困难。因此，结合多核DSP和FPGA的优势，构建基于FPGA+DSP的高速图像处理系统成为当前一种发展趋势[1]。

本文根据高速图像目标识别与跟踪处理系统算法复杂、计算量大、传输速率高、实时性强等特点，采用XC7K325T和8核TMS320C6678组合，从并行处理及流水线操作方面进行系统优化，通过4×SRIO数据传输，有效提升图像处理速度，实现高速图像目标识别与跟踪[2]。

1 高速图像处理系统需求

高速图像处理系统具备图像目标识别、跟踪及对外接口通信等功能。

算法数据量处理能力要求：

（1）分辨率：1 024×1 024;

（2）数据格式：10 bits;

（3）帧频：200 Hz;

（4）在轻微抖动下（40个像素，   3 Hz），能稳定识别跟踪目标。……