摘要：針對疲勞檢測算法中大數(shù)據(jù)量、高速傳輸、復(fù)雜運(yùn)算的實際需要，設(shè)計了以saa7115為視頻采集a/d、dsp tms320dm642為核心處理器、saa7105為視頻輸出d/a，并以fpga控制輸出來實現(xiàn)增強(qiáng)顯示功能的實時視頻處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用雙攝像頭控制采集數(shù)據(jù)，可以滿足多路視頻的實時采集、處理、顯示需求，可以作為疲勞檢測算法、視頻處理和圖像處理的硬件平臺。

    關(guān)鍵詞：tms320dm642；疲勞檢測；eddds；fpga；osd

    駕駛員疲勞、睡眠不足是引發(fā)嚴(yán)重交通事故的重要誘因之一。統(tǒng)計表明，由于疲勞/瞌睡造成的交通事故在交通事故總數(shù)中占7%左右，在嚴(yán)重交通事故中占40%，而在重型卡車和高速路上的交通事故中則占到35%左右。因此許多國家對司機(jī)在駕駛中的“瞌睡”檢測的研究非常重視。為了適應(yīng)多媒體通信的發(fā)展，美國德州儀器公司推出了新一代數(shù)字多媒體處理器tms320dm642（以下簡稱dm642）。它是tms320c6000家族中性能最高的定點dsp，基于c64x cpu核，具有極強(qiáng)的處理能力、高度的靈活性和可編程性，同時又集成了音視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等外設(shè)，特別適用于多媒體通信應(yīng)用。dm642可廣泛應(yīng)用于基于ip的音視頻傳輸、數(shù)字視頻記錄、機(jī)器視覺、醫(yī)學(xué)成像、安全監(jiān)視、數(shù)字相機(jī)等領(lǐng)域。針對疲勞檢測算法中要求精確定位人眼并要求提高精度的人眼圖像的需求，筆者改進(jìn)了前期設(shè)計平臺，采用雙ccd攝像頭捕獲駕駛員紅外濾波后的頭部圖像來實現(xiàn)疲勞檢測算法，一個攝像頭定位人臉，一個攝像頭定位人眼，建立了以dm642為核心處理器的實時圖像采集、處理和顯示平臺。

    1 tms320dm642簡介

    tms320dm642建立在c64x dsp核基礎(chǔ)上，采用德州儀器公司開發(fā)的第二代高性能超長指令字結(jié)構(gòu)velocit1.2tm，其每個乘法在每個時鐘周期內(nèi)可執(zhí)行2個16x16位的乘法或4個8x8位的乘法。tms320dm642內(nèi)含6個算術(shù)邏輯單元，在每個時鐘周期內(nèi)都可執(zhí)行2個16位或4個8位的加減、比較、移動等運(yùn)算。在600mhz的時鐘頻率下，dm642每秒可以進(jìn)行24億次16位的乘累加或48億次8位的乘累加。這樣強(qiáng)大的運(yùn)算能力，使得dm642可以進(jìn)行實時的多視頻處理和圖像處理。dm642還在c64x的基礎(chǔ)上增加了很多外圍設(shè)備和接口。其主要的結(jié)構(gòu)特征如下：

    ●600mhz/4800mips的工作頻率；

    ●兩級緩存結(jié)構(gòu)；

    ●64bit emif;

    ●64個edma通道；

    ●3個可配置的視頻接口，可以和視頻輸入、輸出或傳輸流輸入無縫連接；

    ●vcxo內(nèi)插控制端口（vic）；

    ●多通道音頻串行端口（mcasp）；

    ●兩個多通道有緩存的串口（mcbsp）；

    ●3個32bit通用定時器；

    ●用戶可配置的16bit或32bit的主端口接口（hpt16/hpt32）；

    ●66mhz 32bit pci接口；

    ●10/100mbps以太網(wǎng)（emac）；

    ●mdio模塊

    2 疲勞檢測系統(tǒng)概述

    本設(shè)計系統(tǒng)的目的是檢測駕駛員是否疲勞，以避免因疲勞造成的交通事故。根據(jù)疲勞檢測算法中要精確定位人眼的要求，筆者對前期設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，采用了雙攝像頭采集數(shù)據(jù)。eddds系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由圖1可以看出，主要包括以下設(shè)備：

    （1）兩個紅外線敏感的黑白ccd攝像機(jī)，在800~900nm處有較高的靈敏度。

    （2）紅外線帶通濾波器。中心頻率為850nm，半帶寬為12nm，峰值通透率為83%。

    （3）紅外光源。發(fā)光二極管的中心頻率為850nm，功率是10nw。

    （4）云臺控制其中的一個攝像頭來跟蹤人眼。

    構(gòu)成ddds時還應(yīng)注意以下幾點：

    （1）安裝的紅外光源應(yīng)和攝像機(jī)成一定的角度，以消除由于光源與攝像機(jī)距離過近造成“紅眼”現(xiàn)象，影響測量效果。

    （2）應(yīng)使用固定波長的紅外光才能通過的紅外帶通濾光片，以濾除可見光影響，使白天和晚上成像效果相差不大。

 &