[發明專利]一種基于DSP和FPGA的無人空中加受油視覺傳感系統硬件架構

在審

• 申請號: 201910367418.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110045743A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 閆建國;柳明;霍鵬飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;陜西東方航空儀表有限責任公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;G06K9/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種無人空中加受油視覺傳感系統硬件架構，基于多核DSP和FPGA平臺，以XILINX Kintex7系列XC7K325T FPGA作為主處理器，主要負責圖像的高速采集、預處理、傳輸以及顯示，采用Texas Instruments公司的TMS320C6678八核DSP作為協處理器，在接收到Kintex7 FPGA傳輸的圖像后，調用其內部八核資源，實現目標識別、跟蹤和定位算法，XILINX Spartan 6系列XC6SLX45 FPGA作為系統管理芯片實現Kintex7 FPGA和TMS320C6678 DSP的上掉電時序和啟動管理。該架構在硬件架構層次上解決了傳統視覺傳感系統的延時問題，實現了圖像的實時高速采集、處理。

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，涉及一種無人空中加受油視覺傳感系統硬件架構。

背景技術

目前，機器視覺是人工智能、機器人研究的重要研究領域之一，其關鍵技術就是高速圖像采集、處理系統。傳統的圖像處理系統大多是基于PC構架的，基于PC架構的圖像處理系統主要有通用性強，可擴展性強等優點，但其運行的是功能復雜的windows操作系統，較多的系統資源消耗在系統服務中，從而影響整個系統的計算性能和實時性。而對于無人空中加受油來說，快速的動態特性，極高的飛行速度則決定了視覺系統必須要有高實時性和高準確性，同時對于系統尺寸也有較高的要求。盡管目前市面上也已經出現基于DSP和FPGA的高速的圖像采集、處理板卡，如中科院微電子所研發的面向CameraLink接口的Kintex-7與TMS320C6678視覺圖像處理系統和廣州創龍公司研制的TL6678F-EasyEVM開發板，這兩款產品都可以實現高速圖像的采集和處理，但是這兩款產品都只是針對Cameralink相機與FPGA的架構進行了討論，且都是工業級產品，其架構無法滿足空中加油的特殊需求。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種基基于DSP和FPGA的高實時性、高處理速度、體積小、功耗低的系統硬件架構以備無人空中加受油使用。

技術方案