24、高性能视觉系统无线智能相机的设计与应用

高性能视觉系统无线智能相机的设计与应用

1. 硬件架构

• IC3D处理器 ：IC3D是“Xetal”系列SIMD芯片的成员。对于不同分辨率的图像，如CIF（320×240）图像每个处理器处理1个像素，VGA（640×480）图像每个处理器处理2个像素。全局控制处理器（GCP）专门用于控制IC3D并对数据执行一些全局DSP操作，负责视频同步、程序流程，还与LPA和外界进行通信。IC3D的峰值像素性能约为50 GOPS，且是低功耗处理器，因为所有320个处理器共享指令解码，并且内存访问基于包含完整图像行的超宽内存字，而不是对多个像素宽的内存位置进行耗能访问。在典型应用（如特征查找或人脸检测）的主动处理模式下，功耗远低于100 mW。
• 双端口RAM（Dual Port RAM） ：双端口RAM作为两个处理器核心之间的异步连接。IC3D处理器以传感器速度处理流式（像素）数据，而8051主机处理器不以流式速度工作，且其高级处理任务是一个非恒定时间的程序，持续时间取决于场景中感兴趣对象的数量。IC3D将视频中的信息（如特征点、对象坐标或图像部分）记录到DPRAM中，8051可以从容地读取和分析这些信息，并对场景中对象的位置、比例或移动方向做出决策。信息也可以通过DPRAM从8051传输回IC3D。该内存使用信号量技术避免两个处理器同时向同一地址记录信息时的数据损坏，并且有可分配给特定进程的存储体。内存大小为128K个8位字，分为两个64K字的存储体，可直接存储两个最大256×256像素的图像，适用于动态背景减法和运动估计等应用。
• 主机控制器8051 ：为节省组