毕业设计答辩-基于OMAP平台深海照相系统研制.ppt

基于OMAP平台深海照相系统研制,指导老师：报告人：,内容概要,课题的背景与意义国内外发展现状与发展趋势系统方案设计系统调试总结与展望,1.课题的背景与意义,我国是一个海洋资源大国，但我国的海洋矿产资源勘探技术(尤其是图像采集相关设备技术上)却远落后于国外发达国家。,深海照相机是专门用于在海底和水中拍摄海水流动态、生物以及地质特征等信息的专门的照相机。,多金属结核、块状硫化物,深海照相机一般用于锰结核、多金属结核及块状硫化物等海底矿产资源调查研究中，可获得海底表面沉积物的覆盖率、形态大小以及丰度等信息资料。,2.国内外发展现状与发展趋势,水下照相设备向着数字化处理方式发展。在一个嵌入式模块内实现图像采集及数字编解码压缩并传输。,分辨率低,模拟信号,设计目标,实现水下图像数据采集及远端图像预览功能。图像分辨率5Mpixel以上；采集到的图像内容与实际物体基本一致，无明显畸变；图像参数（亮度、白平衡、饱和度）正常；实现远端预览及相关参数（图像分辨率）控制；,3系统总体方案设计,3.1水下照明系统光学设计,水下光照方式,同心球面防护窗,曲率半径10m15m,3.1.1水下闪光灯驱动电路lt3468,3.2图像采集部分的方案设计,光,图像数字信号,网络数据包,相关图像效果处理,3.2.1图像传感器,采用OmniBSI背照式结构；最高分辨率达到：2592*1944内置ISP，可以实现AWB、AE；支持MIPICSI2传输接口；支持多种图像输出格式；,图像采集硬件电路,OV5640需要提供三种电平电压DVDD1.5V，DOVDD1.8V，AVDD2.8V；保证AVDD要在DVDD、DOVDD达到稳定前稳定输出2.8V，否则AVDD电压不稳定会在照相系统启动一开始采集到的图像数据不准确；另外由于OMAP4460输出的24MHz时钟频率不够稳定，采用外部24MHz有源晶振给OV5640提供时钟频率。,图像采集硬件电路,一组低压差分串口传输速度最高可达1000Mpbs；只需要一组差分时钟信号和两组差分数据信号就可以实现5MPixels15fps的数据传输。,3.2.2图像控制处理器,高性能、低功耗；ARMCortex-A9双核，支持32KB指令和32KB数据一级高速缓存，最多支持128个中断管理；TMS320C64x32位定点DSP内核；ARMCortex-M3双核协处理器，分别提供图像处理模块的控制和ISP及显示模块的控制。支持USB2.0接口、MIPICSI2接口、以太网接口以及LPDDR2接口等。,图像处理硬件结构,佐臻核心板JORJINATCN081JS,图像处理硬件结构图,电源管理芯片：TWL6032;DDR：1GPoP封装LPDDR2；以太网及USB接口：LAN9514（USB2.0集线器，四个USB2.0PHY及以太网PHY）。,图像处理硬件电路,图像处理硬件电路,图像处理硬件电路,图像处理硬件电路,串口电路,SDcard电路,图像处理硬件电路,3.2.3图像采集系统软件设计,图像采集,网络传输,V4L2架构下的OV5640驱动,将OV5640看成I2C子设备进行设备注册初始化：MODULE_DEVICE_TABLE(i2c,ov5640)；将ov5640添加到内核映射文件中，以便在调用驱动时，内核可以找到对应驱动程序。,图像采集软件,图像数据传输软件,Glade界面设计,4.系统调试,照相系统示意图,传输系统水上部分,传输系统水下部分,串口打印信息,正常启动系统内核,网络通信正常,图像预览及图像保存,远端预览界面,全像素图像保存,测试结果分析表,测试结果,本论文研究的基于OMAP平台的远端预览图像的深海照相系统基本完成其功能要求。本论文由于没有及时加工完成水下密封外壳，在调试测试过程中没有对深海环境下进行针对性的图像调试及测试。由于OV5640的最大分辨率是2592x1944，仅仅是基本满足图像像素要求，这里仍有很大提升空间。另外本论文中没有涉及到图像算法处理，仅仅是OV5640内部的ISP进行调整有时候会带来一点点色彩偏差。,5.总结,本论文中的图像效果部分采用的是OV5640内置的ISP处理，以至于对于图像的效果调试上有一定局限性。未来将采用OMAP4460内部的ISP处理模块，以适应更多复杂光线的环境。OMAP4460最高可支持12MPixels的图像数据处理，未来可以采用更高性能的图像传感器。基于OMAP4460强大的ISP和可编程DSP，未来添加