基于PowerPC的小目標檢測系統(tǒng)設計

　　3. 2　微處理器子系統(tǒng)設計

　　PowerPC微處理器子系統(tǒng)以PowerPC微處理器硬核為核心,通過處理器局部總線( PLB)與片內塊RAM連接,進行高速數據傳輸;通過OPB總線與外圍慢速設備進行交互,外設通過相應的外設接口IP控制器與總線互連。根據系統(tǒng)設計需求,需要用到的外設接口IP主要有: GPIO控制器(用于外部中斷信號輸入、控制命令輸出以及單個數據的傳輸)、EMC接口控制器(訪問外部ZBT SRAM)、DDR SDRAM控制器(控制DDR SDRAM)、UART控制器(與上位機通信,便于調試和產生按鍵輸入中斷控制系統(tǒng)功能)、Timer定時器/計數器(對軌跡關聯(lián)及門限值求取的處理時間進行監(jiān)控)、INTR中斷控制器(多中斷輸入管理)等。系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖4　PowerPC微處理器系統(tǒng)框圖

　　4　PowerPC微處理器子系統(tǒng)調試及分析

　　為了驗證開發(fā)的應用程序是否能實時實現(xiàn)軌跡關聯(lián),在應用程序中設計一個生成候選點的圖像程序塊, 生成好這些處理對象, 然后利用計時器( timer) ,監(jiān)視處理完每一幀圖像消耗的時間,同時把PowerPC微處理器子系統(tǒng)檢測到的軌跡信息以及消耗的時間輸出在超級終端,以檢查PowerPC微處理器子系統(tǒng)的工作情況。

　　本次調試中,設計的每幀候選點圖像中都只包含兩個目標點,而且都按Vx = 1,Vy = 1的速率作勻速直線運動。圖5給出一組軌跡關聯(lián)測試結果。通過數據分析可知,系統(tǒng)處理一條軌跡長度超過15的軌跡平均耗時也不會超過0. 04ms。對于100幀/秒的輸入圖像數據,經過5幀一階段的能量累加過后,得到的候選點圖像幀頻為20幀/秒。假設一幀候選點圖像包含300個候選點,則可以設置軌跡關聯(lián)最大預設軌跡數為1000,那么, 1000條軌跡的關聯(lián)處理不會超過40ms,還在候選點圖像幀周期之內。所以PowerPC完全能夠實時完成軌跡關聯(lián)任務。

圖5　軌跡關聯(lián)測試結果圖

　　5　結　論

　　經調試驗證, 本設計達到了預期效果。基于PowerPC的小目標檢測系統(tǒng)能夠實時實現(xiàn)小目標檢測,而且硬件資源的余量以及處理器處理能力的潛力都為系統(tǒng)改進和升級提供了可能。