基于TMS320DM642的三维物体表面测量系统

基于TMS320DM642的三维物体表面测量系统

骆　南１，张乃文２，吴　冈１

（１．黑龙江省科学院自动化研究所，黑龙江　哈尔滨　１５００９０；２．哈尔滨工业大学深圳研究生院，深圳　５１８０５５）

摘　　要：提出一种基于ＤＭ６４２的嵌入式三维物体表面测量系统。该系统应用结构光原理，使用ＤＳＰ／ＢＩＯＳ嵌入式系统生成相应的编

码条纹，控制并实现编码条纹的投影、采集图像以及相位解调和点云数据的计算。实验证明，基于ＤＭ６４２的嵌入式三维物体表面测量系统能很好的实现三维信息的采集及测量任务。

关键词：嵌入式系统；ＤＭ６４２；三维测量；结构光

中图分类号：ＴＨ８２３．１　　　　文献标识码：Ｂ　　　　文章编号：１００３－７２４１（２０１１）０７－００８０－０３

Three-Dimensional Surface Measurement System Based on

TMS320DM642

LUO Nan1, ZHANG Nai-wen2, WU Gang1

( 1. The Institute of Automation of Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150090 China;2. Shenzhen Graduate School Harbin Institute of Technology, Shenzhen 518055 China )

Abstract: An embedded three dimensional surface measurement system based on DM642 is presented. This embedded system

uses the principle of structured light, and configuration tool of DSP/BIOS operating system to produce and project thepictures of coded stripes, and capture the image, unwrap phase and calculate cloud data. Experimental results show thatthis three-dimensional surface measurement embedded system based on DM642 can achieve the three-dimensionalinformation acquisition and measurement tasks very well.

Key words: embedded system; DM642; three-dimensional measurement; structured light

１　　引言

三维视觉技术是目前国内外的研究热点。在三维视觉成像或三维测量领域中，结构光法三维信息测量技术取得了快速发展［１］。结构光测量技术具有非接触、速度快、精度高等优点，已经在机器视觉、工业检测、医学、娱乐等领域取得了大量的应用。目前，由单相机和单投影仪组成的结构光三维测量系统，由于结构简单、成本低、点云重建效率高等优点被广泛应用于各个领域。

ＤＳＰ作为一种嵌入式处理器有着处理速度快、低功耗、编程方便、接口简单等特点被广泛应用到各个领域，尤其是在图像和多媒体处理领域。本文提出的基

于ＤＭ６４２［２］的嵌入式三维物体表面测量系统，有着低成本、高集成度、高精度以及高稳定性等特点，以ＤＭ６４２为核心的嵌入式系统完成了编码图像的生成及投影、编码图像的采集和相位计算，从而获取到精确的三维点云信息。

２　　系统结构及原理

２．１　　硬件组成结构

以ＤＭ６４２为核心的三维物体表面测量系统的硬件结构如图１所示。

本系统采用ＴＩ公司的ＴＭＳ３２０ＤＭ６４２，专业于数字媒体应用的高性能３２位定点ＤＳＰ，工作频率最高达７２０ＭＨｚ，处理性能可达５７６０ＭＩＰＳ［３］。片上存储器：Ｌ１ＰＣａｃｈｅ：１６Ｋ×８位；Ｌ１Ｄ　Ｃａｃｈｅ：１６Ｋ×８位；Ｌ２ＲＡＭ／

收稿日期：２０１１－０６－３０