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| 一种用CPLD实现视频信号运动检测的方法 | |||||
收集整理：佚名 来源：本站整理 时间：2009-01-10 23:54:21 点击数：[]  |
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对于以上的抽样规则，有必要说明一下。最终的抽样数据并非全部都是有效数据，其中还包括了一部分消隐期的数据。这样做是可以理解的，因为运动检测的结果是根据两帧被抽样数据的差值来判定的，虽然消隐期的数据是无效的，但是每次消隐期的数据是相同的，两次抽样数据相减结果是零，并不会影响结果的判定。之所以对一场的行进行抽样，主要是为了减小抽样数据量，使数据总量不超过１２８Ｋ ＳＲＡＭ的容量。 如果要保证抽样数据全部都是有效数据，那么必须利用输入的象素数据同步脉冲ＳＰＣＬＫ、场同步信号ＳＶＳ和行同步信号ＳＨＳ对抽样时刻做严格的同步。这需要消耗额外的ＣＰＬＤ资源，而效果却不一定好。 根据以上规则，实际抽样的数据量为：８６４×１４４＝１２４４１６Ｂｙｔｅ，需要的ＳＲＡＭ容量为１２８Ｋ。 ２．３ 程序 下面给出实现以上过程的一部分ＶＨＤＬ程序。 ｓｒａｍ＿ｗｒｉｔｅ＿ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｓｓｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄｖａｌｉｄｓｐｃｌｋ２ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ ｂｅｇｉｎ ｗｒｉｔｉｎｇ＜＝ｖａｌｉｄ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ２ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ ａｎｄ ｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ０ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｓｒａｍ＿ｒｅａｄ＿ｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｓｓｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄｖａｌｉｄｓｐｃｌｋ２ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ ｂｅｇｉｎ ｒｅａｄｉｎｇ＜＝ｖａｌｉｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ２ ａｎｄ ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ０ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ 这两个进程用于控制ＳＲＡＭ的读写信号，ｒｅａｄｉｎｇ和ｗｒｉｔｉｎｇ正好和ＳＲＡＭ的读写信号反相。Ｖａｌｉｄ变量指示当前输入的行是否为需要采样的有效行，ｓｐｃｌｋ是象素数据同步脉冲，ｓｐｃｌｋ２是它的二分频，用于指示当前输入数据是否为亮度分量Ｙ。ｌｉｎｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒ０＝１表示奇数行。ｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄ和ｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ分别指示本场数据是否需要保存或者需要比较。 ｕｐｄａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｕｓｐｒｏｃｅｓｓｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄｖａｌｉｄｃｃｄ＿ｄａｔａ ｂｅｇｉｎ ｉｆｓｔｏｒｅ＿ｆｉｅｌｄ＝‘１’ａｎｄ ｖａｌｉｄ＝‘１’ｔｈｅｎ ｄａｔａ＿ｓｒａｍ＜＝ｃｃｄ＿ｄａｔａ ｅｌｓｅ ｄａｔａ＿ｓｒａｍ＜＝“ＺＺＺＺＺＺＺＺ” ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ 在抽样第一帧数据的时候，直接把数字视频信号输入到ＳＲＡＭ的数据总线上，写操作信号由ｗｒｉｔｉｎｇ控制。其它时候，数据总线上输出高阻。 ｕｐｄａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｒｅｇｐｒｏｃｅｓｓｓｐｃｌｋｃｃｄ＿ｄａｔａｓｐｃｌｋ２ｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ ｖａｌｉｄｄａｔａ＿ｓｒａｍ ｂｅｇｉｎ ｉｆｓｐｃｌｋ＇ｅｖｅｎｔ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ＝‘０’ｔｈｅｎ ｉｆｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ＝‘１’ａｎｄ ｖａｌｉｄ＝‘１’ａｎｄ ｓｐｃｌｋ２＝‘１’ｔｈｅｎ ｄａｔａ＿ｓｒａｍ＿ｒｅｇ＜＝ｄａｔａ＿ｓｒａｍ ｉｆｃｃｄ＿ｄａｔａ＜＝ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｔｈｅｎ ｄａｔａ＿ｒｅｇ１＜＝“００００００００” ｄａｔａ＿ｒｅｇ２＜＝ｃｃｄ＿ｄａｔａ＋ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｅｌｓｉｆｃｃｄ＿ｄａｔａ＞＝２５５－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｔｈｅｎ ｄａｔａ＿ｒｅｇ１＜＝ｃｃｄ＿ｄａｔａ－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｄａｔａ＿ｒｅｇ２＜＝“１１１１１１１１” ｅｌｓｅ ｄａｔａ＿ｒｅｇ１＜＝ｃｃｄ＿ｄａｔａ－ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｄａｔａ＿ｒｅｇ２＜＝ｃｃｄ＿ｄａｔａ＋ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ＳＡＡ７１１３的象素同步脉冲的下跳边沿是象素数据的有效边沿，进程在ｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ＝１时，一方面把抽样数据读入，用寄存器保存用于比较的数据的上限和下限；另一方面从ＳＲＡＭ读入对应数据存入寄存器ｄａｔａ＿ｓｒａｍ＿ｒｅｇ，这两个操作为比较数据做好准备。ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ是一个阈值，这里取１６，当前后两次抽样差值超过ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ时就认为这两个抽样数据是不等的。在输入数据接近０或者２５５的时候，需要做特殊处理，避免整型数溢出，影响比较结果。 ｃｏｍｐａｒｅ＿ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｓｐｃｌｋ２ｖａｌｉｄｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ ｂｅｇｉｎ ｉｆｓｐｃｌｋ２＇ｅｖｅｎｔ ａｎｄ ｓｐｃｌｋ２＝‘０’ｔｈｅｎ ｉｆｃｏｍｐａｒｅ＿ｆｉｅｌｄ＝‘０’ｔｈｅｎ ｐｉｘｅｌｓ＜＝“００００００００００” ｅｌｓｉｆｖａｌｉｄ＝＇１＇ｔｈｅｎ ｉｆｄａｔａ＿ｓｒａｍ＿ｒｅｇ＜＝ｄａｔａ＿ｒｅｇ１ ｏｒ ｄａｔａ＿ｓｒａｍ＿ｒｅｇ＞＝ｄａｔａ＿ｒｅｇ２ｔｈｅｎ ｐｉｘｅｌｓ＜＝ｐｉｘｅｌｓ＋１ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｍｐａｒｅ＿ｄａｔａ进程在抽样的间隔（输入为色度分量Ｃｒ或者Ｃｂ时）对前后两次抽样的数据进行比较，如果比较结果超过允许值，计数器ｐｉｘｅｌｓ加１，否则不加。 ｍｏｔｉｏｎ＿ｄｅｔｅｃｔｐｒｏｃｅｓｓｐｉｘｅｌｓ ｂｅｇｉｎ ｉｆｐｉｘｅｌｓ＞ｍａｘ＿ｐｉｘｅｌｓｔｈｅｎ ｉｎｔ０＜＝‘１’ ｅｌｓｅ ｉｎｔ０＜＝‘０’ ｅｎｄ ｉｆ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｍａｘ＿ｐｉｘｅｌｓ是一个阈值，表示一帧数据中允许出现的不相等抽样数据的最大数目，当计数器ｐｉｘｅｌｓ超过ｍａｘ＿ｐｉｘｅｌｓ时，就认为检测到了物体运动，ＣＰＬＤ将ｉｎｔ０输出管脚置高，向处理器请求中断。这里ｍａｘ＿ｐｉｘｅｌｓ取６００，它可以根据需要设置适当的值。 当ＣＣＤ摄像头前有物体晃动时，ＣＰＬＤ的ｉｎｔ０管脚会连续产生高电平脉冲，这说明运动检测模块已经正常工作起来，同时另一路视频信号经过Ｗ９９６８２处理后输送到电视屏幕上，以便观察运动的场景。如果晃动摄像头本身，只要微小的晃动就可以看到类似的效果，因此用这种ＣＰＬＤ实现运动检测是可行的。 事实上，还可以利用同样的原理对ＣＭＯＳ摄像头的输入信号进行运动检测。 当然这种检测方法本身也有不足之处，最主要的一点是实际检测到的只是摄像头前光线亮度的变化，不能智能地判断引起这种变化的原因，也不能判别运动物体的形状。另一方面，从实验结果来看，有时候会出现误判；当运动物体离摄像头比较远时，检测的灵敏度也会降低，出现漏判。误判和漏判是一对矛盾，在实际应用中需要根据实际情况反复调试，选出最佳的阈值，减少这两种情况的发生。 | |||||
| 提供人：佚名 | |
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