汽車牌照的自動識別技術在公共安全、交通管理、軍事等領域有著重要的應用價值。一般車牌識別系統多基于攝像機一圖像采集卡一計算機，圖像理解和處理算法全部以軟件方式實現。這種計算機參與大量工作的系統應用場合受到很大限制，室外惡劣復雜環境下應用極為不便。隨著圖像處理技術的發展，數字信號處理器不斷更新及其處理能力不斷的提高和大規模集成電路的迅速發展，使嵌入式圖像采集處理系統的實現成為可能。為此提出了一種基于通用DSP和CPLD的嵌入式車牌識別系統，實現對車牌的實時識別，可脫機（計算機）工作，也可與PC機相連接，將識別結果傳給PC機，PC機只需要完成后期管理而不需要進行大量的實時數據處理。在實時高速圖像處理系統中（汽車牌照自動識別技術、流水線產品質量監控等領域）有廣泛的工程技術應用前景。
　　1 系統功能
　　視頻A／D在DSP的控制下將攝像頭拍攝到的包含車牌信息的視頻圖像轉換為固定格式的數字信號，在CPLD的控制下存儲為512×512的圖像到幀存儲器組中，DSP對采集到的圖像數據進行識別處理，將識別到的車牌號碼保存，結果可以保存在E2POM中，適用于脫機運行，或者保存在內部緩存中，然后實時地通過串口將識別結果傳到PC機中進行后期管理。其中幀存儲器組采用兩片SRAM，存儲器SRAM1和SRAM2組成乒乓存儲結構，用來存儲數字圖像和供DSP讀取數據進行圖像處理，兩組存儲器輪換存儲，實現圖像數據采集和處理的并行運行。總線的切換控制機制、前端視頻數據采集的控制單元在CPLD內完成，系統的功能框圖如圖1所示。
　　
　　2 系統硬件設計
　　2．1 DSP單元
　　DSP器件是該識別系統的處理核心。對于該車牌識別系統來說，實際是對每一幀圖像（可看作是靜態圖像）進行識別處理，同時所處理的圖像占內存容量很大。因此這對DSP的尋址能力以及片內快速RAM的容量有很大的要求，綜合考慮需要滿足的系統性能要求和成本，采用TI的TMS 320C5416，該芯片具有6．25 ns的指令周期，具有128K×16 b的片內RAM，能夠尋址總共8M×16 b的存儲空間，具有3個可作為通用I／O口的多通道緩沖串行口，可用于對視頻A／D的控制和E2PROM的對寫。該芯片完全能夠完成所要求的工作，而且具有很高的性價比。
　　2．2 視頻輸入接口
　　本文研究的采集識別系統首先是要對前端攝像機所輸出的全電視信號進行A／D轉換，得到量化精度為8位的數字圖像數據。而全電視信號中除了包含圖像信號之外，還包括了行同步信號、行消隱信號、場同步信號、場消隱信號以及槽脈沖信號、前均衡脈沖、后均衡脈沖等，而且還存在不同的圖像制式。傳統的電視信號的解碼采用模擬的方法設計制造復雜、調試困難。Philips公司的SAA7111A將這些非常復雜的視頻A／D轉換電路以及對不同制式的解碼電路集成到了一起，為視頻信號的數字化應用提供了極大的方便。
　　SAA7111內部包含2路模擬處理通道，可以選擇視頻源并可抗混疊濾波，同時還可以進行模／數變換、自動嵌位、自動增益控制、時鐘產生、多制式解碼等，另外還可對亮度、對比度和飽和度進行控制。SAA7111芯片中的場同步信號VREF、行同步信號HREF、奇偶場信號ODD、像素時鐘信號CREF都由管腳直接引出，從而省去了以往時鐘同步電路的設計，其可靠性也大大提高。SAA7111可輸出多種格式的數據，本系統采用CCIR601的16位格式（Y：U：V=4：2：2），即輸出的16位總線的高8位總線輸出亮度信號，低8位總線輸出色度信號。SAA7111的功能控制是由I2C總線控制的，本系統使用DSP的McBSP，工作在通用I／O的方式，模擬I2C總線時序，完成對SAA7111的在線控制。
　　2．3 視頻數據控制接口
　　視頻數據控制接口是整個圖像采集系統的控制核心，其控制著幀存儲器的地址，對采樣的控制以及幀存儲器的切換以及與SAA7111，DSP之間的接口。主要根據SAA7111輸出的同步信號產生幀存器的地址信號和讀寫、片選等控制信號。系統采集的圖像大小為512×512像素。SAA7 111 PAL制式的圖像分辨率為720×572，因此采集時要斬頭去尾，以避開場消隱信號、行消隱信號和部分有效圖像信號，只采集整個有效圖像的中間部分。SAA7111輸出時鐘信號包括CREF，LLC和LLC2，其中CREF可作為像素同步時鐘頻率13．5 MHz，用來作為地址發生器的時鐘；HREF為行同步信號，其高電平表示一行有效像素，為720個CREF周期；VREF為場同步信號，其低電平表示場消隱信號，為26行，高電平為有效圖像信號，單場為286行；ODD為奇偶場標志信號，ODD=1為奇數場，ODD=0為偶數場。