利用多核Blackfin处理器实现基于摄像头的交通标志识别

DMA的使用
　　
　　DMA通道可以传送来自于内部或外部存储器中的数据，而且传送时仅占用最少的CPU周期。还可以利用DMA传输对数据进行重新组织。图像处理应用往往使用二维的数据域(代表着传感器采集到的2维平面图像)，而且很多经典的滤波操作也是由这些数据域的矩阵乘法(2维卷积)组成。因为DMA通道的工作独立于处理器内核，因此在当前数据集正被处理的过程中，下一组数据集就可以被载入系统中。此外，由于DMA控制器能够确保各通道间的同步，因此即使多个DMA通道正在访问相同的存储器，他们也可以并行工作。

　　如图3所示，一个DMA传输是通过向DMA控制器的两个寄存器的写入操作来启动的。然后，DMA控制器使用已存储的描述符表，该表记录了有待执行的活动。举例来说，该描述符表包含了数据的目的地址和/或源地址，以及有待传输的单元数量，当只需要数据的一个子集时，该表还可能包括地址的跳转信息。在DMA控制器中，几百兆字节的信息传输通过向两个寄存器的写入操作即可启动。

　　Blackfin处理器将存储器细分为3个层次。1级存储器(L1)允许以处理器内核的时钟频率来访问数据。该频率可高达600MHz，具体取决于处理器的类型。处理器在单个时钟周期内可以执行从L1存储器载入数据的指令。2级存储器(L2)允许以处理器内核时钟频率的一半来访问数据。因此，载入数据需要经过2个时钟周期。3级存储器(L3)是指外部存储器。所连接的SDRAM存储器可以在高达133MHz的频率下工作。访问该存储器需要几个时钟周期。为了确保高效处理，对时间要求最严格的数据和指令应该驻留在最快的可用存储器内。

存储器系统

交通标志识别处理模块 

 　　将交通标志识别视为一系列的处理模块是一种有效的方法，具体描述如下：

　　1. 视频接口(PPI)接收视频图像，并通过一个DMA通道将其保存在存储器中。

　　2. Sobel探测器对图像进行滤波，使图像只有边沿部分仍然可见。只有图像的高频部分可以通过。从滤波后的图像中可以计算出边沿的厚度和边沿的朝向。

　　3. 利用Sobel滤波器输出的矢量场，Hough变换能够产生一个由多个可能的圆环构成的视场。 

　　4. 簇形成这一步骤收集邻近的点，决定所有可能的圆环的权重，并储存其位置。

　　5. 圆环探测器建立在来自于上一步骤的位置指示的基础上，可以利用来自于Sobel滤波处理步骤的边沿数据提取出圆环。此时，就可以识别出一个交通标志，但尚未识别出其内部的数字。

　　6. 在数字识别模块中，圆环状的交通标志被载入，经过缩放后与交通标志的数字化图像数据库中的图样或图例进行比较。具有最高概率的数字则被输入到最高位置处的列表上。

　　7. 可能性最高的交通标志图像被选中，然后复制到待发送的视频图像上。标志的图像被用来生成视频叠加。此时显示的图像为纵向。随后还将执行3个附加的步骤：从YUV格式到RGB格式的色彩空间变换，从VGA到显示格式(在本例中是VGA/4)的缩放，以及图像的旋转。图像通过第二条并行接口被传送到TFT显示器上。图4以图形方式示出了这些步骤。